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VLAN应用篇系列:(8)Cisco交换机 PVLAN技术应用(高级的隔离技术)

【汇总】通俗易懂学VLAN

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交换机是网络的核心设备之一,其技术发展非常迅速,从10Mbit/s以太网、100Mbit/s快速以太网,进而发展到吉比特和10吉比特以太网。交换机在通信领域和企业中的应用向纵深发展,网络管理人员对掌握专用虚拟局域网PVLAN技术的需求也越来越迫切。

本文通过实践经验对这方面的应用进行总结。

VLAN的局限性

随着网络的迅速发展,用户对于网络数据通信的安全性提出了更高的要求,诸如防范黑客攻击、控制病毒传 播等,都要求保证网络用户通信的相对安全性;传统的解决方法是给每个客户分配一个VLAN和相关的IP子网,通过使用VLAN,每个客户被从第2层隔离 开,可以防止任何恶意的行为和Ethernet的信息探听。然而,这种分配每个客户单一VLAN和IP子网的模型造成了巨大的可扩展方面的局限。这些局限 主要有下述几方面。

(1)VLAN的限制:交换机固有的VLAN数目的限制;
(2)复杂的STP:对于每个VLAN,每个相关的Spanning Tree的拓扑都需要管理;
(3)IP地址的紧缺:IP子网的划分势必造成一些IP地址的浪费;
(4)路由的限制:每个子网都需要相应的默认网关的配置。

PVLAN技术
现在有了一种新的VLAN机制,所有服务器在同一个子网中,但服务器只能与自己的默认网关通信。这一新的VLAN特性就是专用 VLAN(Private VLAN)。在Private VLAN的概念中,交换机端口有三种类型:Isolated port,Community port, Promisc-uous port;它们分别对应不同的VLAN类型:Isolated port属于Isolated PVLAN,Community port属于Community PVLAN,而代表一个Private VLAN整体的是Primary VLAN,前面两类VLAN需要和它绑定在一起,同时它还包括Promiscuous port.在Isolated PVLAN中,Isolated port只能和Promiscuous port通信,彼此不能交换流量;在Community PVLAN中,Community port不仅可以和Promiscuous port通信,而且彼此也可以交换流量。Promiscuous port 与路由器或第3层交换机接口相连,它收到的流量可以发往Isolated port和Community port.PVLAN的应用对于保证接入网络的数据通信的安全性是非常有效的,用户只需与自己的默认网关连接,一个PVLAN不需要多个VLAN和IP子 网就提供了具备第2层数据通信安全性的连接,所有的用户都接入PVLAN,从而实现了所有用户与默认网关的连接,而与PVLAN内的其他用户没有任何访 问。PVLAN功能可以保证同一个VLAN中的各个端口相互之间不能通信,但可以穿过Trunk端口。这样即使同一VLAN中的用户,相互之间也不会受到 广播的影响。

PVLAN的作用与要点

PVLAN(Private VLAN,私有VLAN)是指一个VLAN中,各成员虽然处于同一个子网中,但是各自只能与自己的默认网关通信,相互之间不能通信,相当于一个VLAN内部实现了VLAN本身所具有的隔离特性。PVLAN的应用对于保证接入网络的数据通信的安全性是很有效的,所有的用户都接入PVLAN,从而实现了所有用户与默认网关的连接,而与PVLAN内的其他用户没有任何访问。PVLAN功能可以保证同一个VLAN中各个端口之间不能通信,但可以穿透Trunk端口,这样即使同一个VLAN的用户,相互之间也不会受到广播的影响。

PVLAN中有3种类型的端口

混杂端口(Promiscuous Port):一个混杂类型的端口助于主VLAN,可以与所有的接口通信,包括与主VLAN关联的从VLAN中的共有和隔离VLAN中的端口。

隔离端口(Isolated Port):一个隔离端口是一个属于隔离VLAN中的主机端口。这个端口与一个PVLAN域中的其他端口完全的二层隔离,除了混杂端口外,但是PVLAN会阻止所有从混杂端口到达隔离端口的通信,从隔离端口接收到的通信仅可以转发到混杂端口上。

共有端口(Community Port):一个共有端口是一个属于公共VLAN的主机端口。共有端口可以与同一个公共VLAN中的其他端口通信。这些端口与所有其他公共VLAN上的端口,以及同一个PVLAN中的其他隔离端口之间都是二层隔离的。
注:因为中继可以支持VLAN在隔离、共有和混杂端口承载通信,所以隔离和共有端口通信可能通过中继端口进入或者流出交换机。

与三类端口对应,PLAN也有三种不同类型的VLAN:主VLAN(Primary VLAN)、隔离VLAN(Isolated VLAN)和公共VLAN(Community VLAN) ,后两种都属于从VLAN(Secondary VLAn).

主vlan和从vlan具有以下特征:
主vlan:主VLAN承载从混在端口到隔离和共有主机端口的以及到其他混杂端口的单向通信

隔离VLAN:一个PVLAN域中仅有一个隔离VLAN。一个隔离VLAN是一个承载从主机到混在端口和网关之间单向通信的从VLAN。

公共VLAN: 一个公共VLAN是一个承载从共有端口到混在端口、网关和其他在一个公共VLAN中的主机端口之间单向通信的从VLAN。

一个混杂端口仅可以服务于一个主VLAN、一个隔离VLAN和多个公共VLAN之中。三层网关是典型的通过混杂端口与交换机直接连接的情形。一个混杂端口可以连接大范围内的设备作为PVLAN的访问点。

Catalyst3560, 45、65系列支持

Cisco-SW(config)#vlan 100
Cisco-SW(config-vlan)#private-vlan primary
!设置主VLAN 100

Cisco-SW(config)#vlan 200
Cisco-SW(config-vlan)#private-vlan community

!设置团体VLAN 200
Cisco-SW(config)#vlan 300
Cisco-SW(config-vlan)#private-vlan isolated

!设置隔离VLAN 300
Cisco-SW(config)#vlan 100
Cisco-SW(config-vlan)#private-vlan association 200,300
!将辅助VLAN关联到主VLAN

Cisco-SW(config)#interface vlan 100
Cisco-SW(config-if)#private-vlan mapping add 200,300
!将辅助VLAN映射到主VLAN接口,允许pVLAN入口流量的三层交换

Cisco-SW(config)# interface fastethernet 0/2
Cisco-SW(config-if)#switchport mode private-vlan host
Cisco-SW(config-if)#switchport private-vlan host-association 100 200

!2号口划入团体VLAN 200
Cisco-SW(config)# interface fastethernet 0/3
Cisco-SW(config-if)#switchport mode private-vlan host
Cisco-SW(config-if)#switchport private-vlan host-association 100 300

!3号口划入隔离VLAN 300
Cisco-SW(config)# interface fastethernet 0/1
Cisco-SW(config-if)#switchport mode private-vlan promiscuous
Cisco-SW(config-if)#switchport private-vlan mapping 100 add 200-300

!1号口杂合模式

关于端口隔离(Cisco)

Cisco-SW(config)# interface gigabitethernet1/0/2
Cisco-SW(config-if)# switchport protected
PVLAN通常用于企业内部网,用来防止连接到某些接 口或接口组的网络设备之间的相互通信,但却允许与默认网关进行通信。 尽管各设备处于不同的pVLAN中,它们可以使用相同的IP子网。 pVLAN 的3种port: isolated,community ,promiscuous。 PVLAN 的3种子VLAN.

vlan

PVLAN 的3种port:isolated,community ,promiscuous。

PVLAN 的3种子VLAN :primary VLAN , isolated VLAN(second vlan), community VLAN(second vlan)。

PVLAN通 信范围:primary VLAN:可以和所有他所关联的isolated VLAN,community VLAN通信.

community VLAN:可以同那些处于相同community VLAN内的community port通信,也可以与PVLAN中的promiscuous端口通信。 (每个PVLAN可以有多个community VLAN)

isolated VLAN:不可以和处于相同isolated VLAN内的其它isolated port通信,只可以与promisuous端口通信。 (每个PVLAN中只能有 一个isolated VLAN)

PVLAN限 制:

PVLAN要求使用VTPv1或VTPv2。
PVLAN必须工作于Transparent模式。
禁止将第 3层VLAN接口配置为辅助VLAN。
EtherChannel或SPAN目标端口不支持pVLAN。

PVLAN使 用方案:

1.把需要2层隔离的主机放到同一个isolated VLAN,或者不同的community VLAN。
2.把需要2层通信的主机放到同一个community VLAN。
3.公 共的服务器或者上联端口放到primary VLAN,和本primaryVLAN和所有secondaryVLAN里的主机是2层连通的。
4.在primary VLAN上来看,所有的主机在同一个primary VLAN里,在secondary VLAN里的主机互相访问的时候,才和private VLAN的配置有关。
5.网关可以是 primary VLAN上配一个3层地址或者在primary VLAN上连一个路由器。所有主机在3层都是在primary VLAN的这个网段里,所以还是可以通信的,只是2层隔离了,因为3层接口不转发广播,广播也就被隔离了,网上邻居之类基于广播的应用就互相看不到了.
6.上联的端口也可以是trunk,primary VLAN和secondary VLAN都可以trunk过去。
vtp一 定要transparent,SPAN和vlan acl等等特性可能会有限制

命令详解(Cisco)

vlan

IOS系统从VLAN到主VLAN的三层VLAN接口镜像

vlan

在你镜像从VLAN到一个主VLAN三层接口时,需要注意以下事项:
“private-vlan mapping”接口配置命令仅影响PVLAN三层交换接口上的流入通信。
从VLAN列表参数中不能包含空格,但可以包含多个以逗号分隔的条目。每个条目可以是一个单独的PVLAN ID,或者以连接符表示的VLAN ID范围。
键入从VLAN列表或者使用带有add关键字的从VLAN列表可使从VLAN镜像到主VLAN。
使用带有remove关键字的从VLAN列表可清除从VLAN与主VLAN的镜像关系。
以下示例显示了如何允许从PVLAN 303~307、309和440号VLAN流入到从VLAN的通信进行路由,并校验配置。

vlan

配置二层接口为PVLAN主机端口
在PVLAN中,隔离和公共VLAN上的端口都是用于与主机连接的端口,也就是主机端口。

vlan
vlan

示例显示了如何配置接口fastEthernet 5/1为主VLAN ID为202,从VLAN ID为303的PVLAN主机端口,并校验配置。

vlan
vlan

配置二层接口作为PVLAN混杂端口

vlan
vlan

配置一个二层接口作为PVLAN混杂端口时,需要注意以下事项:
从VLAN列表参数中不能包含空格,但可以包含多个以逗号分隔的条目。每个条目可以是一个单独的PVLAN ID,或者以连接符表示的VLAN ID范围。
如果VLAN启用了锁定功能,则在从VLAN列表中用VLAN名称来替代VLAN ID,你必须在VLAN名之间,以及连接符两端留有空格。
键入从VLAN列表或者使用带有add关键字的从VLAN列表可使从VLAN镜像到PVLAN混杂端口上。
示例显示如何配置二层接口fastEthernet 5/2作为一个PVLAN混杂端口,并镜像它到一个主VLAN ID为202,从VLAN ID为303、440的PVLAN中:

vlan
vlan

以下示例显示了上述示例的校验过程。

vlan

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