09
2023
01
09:50:16

【HCIE Routing&Switch】VLAN Aggregation

 目录:HCIE Routing&Switch -> 2 交换(局域网) -> 4 VLAN -> 1.9 VLAN Aggregation  


参考资料:

    一、HCIA-Routing&Switch、HCIP-Routing&Switch、HCIE-Routing&Switch 各版本PPT;

    二、HedEx Lite产品文档。


一、VLAN Aggregation


VLAN Aggregation(VLAN聚合,也称Super VLAN)技术就是在一个物理网络内,用多个VLAN隔离广播域,使不同的VLAN 属于同一个子网。

    Super-VLAN:和通常意义上的VLAN不同,它只建立三层接口,与该子网对应,而且不包含物理端口。可以把它看作一个逻辑的三层概念—若干Sub-VLAN的集合。

    Sub-VLAN:只包含物理端口,用于隔离广播域的VLAN,不能建立三层VLAN接口。它与外部的三层交换是靠Super-VLAN的三层接口来实现的。


    一个Super-VLAN可以包含一个或多个保持着不同广播域的Sub-VLAN。Sub-VLAN不再占用一个独立的子网网段。在同一个Super-VLAN中,无论主机属于哪一个Sub-VLAN,它的IP地址都在Super-VLAN对应的子网网段内。

拓扑描述

    Super-VLAN(VLAN10)包含Sub-VLAN(VLAN2 和VLAN3)


上述拓扑假设S1已经开启了Sub-VLAN间的ARP Proxy功能,通信过程如下:

    PC1将PC2的IP 地址(1.1.1.20)和自己所在网段1.1.1.0/24 进行比较,发现PC2和自己在同一个子网,但是PC1的ARP表中无PC2的对应表项。

    PC1发送ARP广播,请求PC2的MAC 地址。

    PC2并不在VLAN2的广播域内,无法接收到PC1的这个ARP请求。

    由于网关上使能Sub-VLAN间的ARP Proxy,当网关收到PC1的ARP请求后,开始在路由表中查找,发现ARP请求中的PC2的IP地址(1.1.1.20)为直连接口路由,则网关向所有其他Sub-VLAN接口发送一个ARP广播,请求PC2的MAC地址。

    PC2收到网关发送的ARP广播后,对此请求进行ARP应答。

    网关收到PC2的应答后,就把自己的MAC地址当作PC2的MAC地址回应给PC1。

    网关和PC1的ARP表项中都存在PC2的对应表项。

    PC1之后要发给B的报文都先发送给网关,由网关做三层转发。

拓扑描述

    从PC1侧Port1进入设备S1的帧会被打上VLAN2的Tag,在设备S1中这个Tag不会因为VLAN2是VLAN10的Sub-VLAN而变为VLAN10的Tag。该数据帧从Trunk类型的接口Port3出去时,依然是携带VLAN2的Tag。设备S1本身不会发出VLAN10的报文。就算其他设备有VLAN10的报文发送到该设备上,这些报文也会因为设备S1上没有VLAN10对应物理端口而被丢弃。


Super-VLAN中是不存在物理端口的,这种限制是强制的,表现在:

    如果先配置了Super-VLAN,再配置Trunk接口时,Trunk的VLAN allowed表项里就自动滤除了Super VLAN。

    如果先配好了Trunk端口,并允许所有VLAN通过,则在此设备上将无法配置Super-VLAN。本质原因是有物理端口的VLAN都不能被配置为Super VLAN。而允许所有VLAN通过的Trunk端口是所有VLAN的tagged端口,当然任何VLAN 都不能被配置为Super VLAN。

    对于设备S1而言,有效的VLAN只有VLAN2和VLAN3,所有的数据帧都在这两个VLAN中转发的。

拓扑描述

    S2上配置了Super-VLAN 4,Sub-VLAN 2和Sub-VLAN 3,并配置一个普通的VLAN10;Switch2上配置两个普通的VLAN 10和VLAN 20。假设Super-VLAN 4中的Sub-VLAN 2下的主机A 想访问与S1 相连的主机C,假设设S2上已配置了去往1.1.3.0/24网段的路由,Switch2上已配置了去往1.1.1.0/24网段的路由:

        PC1将PC3的IP地址(1.1.3.2)和自己所在网段1.1.1.0/24进行比较,发现PC3和自己不在同一个子网。

        PC1发送ARP请求给自己的网关,请求网关的MAC地址。

        S2收到该ARP请求后,查找Sub-VLAN和Super-VLAN的对应关系,从Sub-VLAN 2发送ARP应答给PC1。ARP应答报文中的源MAC地址为Super-VLAN 4对应的VLANIF4的MAC地址。

        PC1学习到网关的MAC地址。

        PC1向网关发送目的MAC为Super-VLAN 4对应的VLANIF4的MAC、目的IP为1.1.3.2的报文。

        S2收到该报文后进行三层转发,下一跳地址为1.1.2.2,出接口为VLANIF10,把报文发送给S1。

        S1收到该报文后进行三层转发,通过直连出接口VLANIF20,把报文发送给PC3。

        PC3的回应报文,在Switch2上进行三层转发到达Switch1。

        Switch1收到该报文后进行三层转发,通过super-VLAN,把报文发送给PC1。




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