Jak skonfigurować sieć VLAN i routing między sieciami VLAN na przełącznikach Cisco (przewodnik krok po kroku)

Autor: Selene Gong

Obserwuj nas:

Czy jesteś administratorem IT lub menedżerem ds. zakupów i zmagasz się z wyzwaniami segmentacji sieci, wydajności i bezpieczeństwa w swojej małej lub średniej firmie? Sieci VLAN i routing między sieciami VLAN ma kluczowe znaczenie dla projektowania wydajnej i bezpiecznej infrastruktury sieciowej. Ten przewodnik krok po kroku wyjaśnia te koncepcje, ich praktyczne zastosowania i zawiera przykłady konfiguracji oparte na interfejsie wiersza poleceń (CLI), które pomogą Ci zbudować skalowalną sieć Cisco.

Czym jest sieć VLAN i dlaczego jej potrzebujesz?

VLAN (wirtualna sieć lokalna) to logiczny podział sieci warstwy 2 umożliwiający podział przełącznika fizycznego na wiele przełączników wirtualnych, z których każdy funkcjonuje jako niezależna domena rozgłoszeniowa.
Co to jest sieć VLAN

Dlaczego sieci VLAN są ważne:

Segmentacja: Sieci VLAN ograniczają domeny rozgłoszeniowe, redukując niepotrzebny ruch.
Bezpieczeństwo: Sieci VLAN izolują działy (np. HR, finanse), aby zapobiec nieautoryzowanemu dostępowi.
Wydajność: Mniejsze domeny rozgłoszeniowe poprawiają wydajność sieci.
Elastyczność: Sieci VLAN umożliwiają logiczne grupowanie urządzeń niezależnie od ich lokalizacji fizycznej.

Jak skonfigurować sieć VLAN na przełącznikach Cisco

Aby skonfigurować sieci VLAN na przełącznikach Cisco, wykonaj następujące czynności:

Twórz sieci VLAN
Zdefiniuj sieci VLAN i przypisz nazwy opisowe:

Switch(config)# vlan 10
Switch(config-vlan)# name HR_VLAN
Switch(config-vlan)# exit
Switch(config)# vlan 20
Switch(config-vlan)# name Finance_VLAN
Switch(config-vlan)# exit

Przypisz porty do sieci VLAN
Przypisz porty dostępowe do konkretnych sieci VLAN:

Switch(config)# interface GigabitEthernet1/0/1
Switch(config-if)# switchport mode access
Switch(config-if)# switchport access vlan 10
Switch(config-if)# exit

Konfiguruj porty magistralne
Łącza trunkingowe przenoszą wiele sieci VLAN do przełączników lub routerów:
```
Switch(config)# interface GigabitEthernet1/0/24
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch(config-if)# exit
```
Upewnij się, że natywna sieć VLAN jest taka sama na obu końcach łącza (domyślnie jest to sieć VLAN 1).
Sprawdź konfigurację sieci VLAN
Sprawdź konfigurację sieci VLAN:
```
Switch# show vlan brief
```
Sprawdź status bagażnika:
```
Switch# show interfaces trunk
```

Czym jest routing między sieciami VLAN w przełącznikach Cisco?

Sieci VLAN izolują urządzenia na warstwie 2, domyślnie uniemożliwiając komunikację między sieciami VLAN. Routing między sieciami VLAN umożliwia komunikację między sieciami VLAN poprzez kierowanie ruchu na warstwie 3 za pomocą routera lub przełącznika warstwy 3.
Każda sieć VLAN odpowiada zwykle unikalnej podsieci, a urządzenie warstwy 3 kieruje ruchem między nimi.

Metody routingu między sieciami VLAN

Router na patyku
Używa pojedynczego fizycznego interfejsu routera skonfigurowanego jako magistrala z podinterfejsami dla każdej sieci VLAN.
Plusy:
- Opłacalne rozwiązanie dla małych sieci.
Wady:
- Pojedynczy punkt awarii, ograniczona skalowalność, potencjalne wąskie gardło wydajności.
Przykładowa topologia: przełącznik warstwy 2 połączony z routerem za pomocą portu magistralnego i podinterfejsów.
Przełącznik warstwy 3 wykorzystujący przełączane interfejsy wirtualne (SVI)
Przełącznik warstwy 3 (przełącznik wielowarstwowy) obsługuje routing wewnętrznie za pomocą interfejsów SVI, przy czym każdy interfejs SVI działa jako domyślna brama dla swojej sieci VLAN.
Plusy:
- Wysoka wydajność, skalowalność, mniejsze opóźnienia.
Wady:
- Wyższy koszt początkowy niż w przypadku przełącznika warstwy 2.

Jak skonfigurować routing między sieciami VLAN na przełącznikach Cisco

Metoda 1: Konfiguracja routera na patyku

Na przełączniku warstwy 2:

Switch(config)# interface GigabitEthernet0/24
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch(config-if)# exit

Na routerze:

Router(config)# interface GigabitEthernet0/0
Router(config-if)# no shutdown
Router(config-if)# exit

Router(config)# interface GigabitEthernet0/0.10
Router(config-subif)# encapsulation dot1Q 10
Router(config-subif)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
Router(config-subif)# exit

Router(config)# interface GigabitEthernet0/0.20
Router(config-subif)# encapsulation dot1Q 20
Router(config-subif)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
Router(config-subif)# exit

Metoda 2: przełączanie warstwy 3 przy użyciu interfejsów SVI

Włącz routing IP:
```
Switch(config)# ip routing
```

Utwórz SVI:

Switch(config)# interface Vlan10
Switch(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
Switch(config-if)# no shutdown
Switch(config-if)# exit

Switch(config)# interface Vlan20
Switch(config-if)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
Switch(config-if)# no shutdown
Switch(config-if)# exit

Zapisz konfigurację:

Switch# write memory
-- or --
Switch# copy running-config startup-config

Jak zweryfikować konfigurację routingu VLAN i między VLAN-ami

Sprawdź status interfejsu:
```
Switch# show ip interface brief
```
Sprawdź tabelę routingu:
```
Switch# show ip route
```
Wykonaj polecenie ping w sieciach VLAN, aby potwierdzić, czy routing między sieciami VLAN działa.

Najlepsze praktyki dotyczące routingu VLAN i międzysieciowego VLAN

Użyj dedykowanej sieci VLAN do zarządzania (nie VLAN 1).
Zapewnij spójność natywnej sieci VLAN w obrębie łączy.
Aby zapewnić przejrzystość, zmapuj jedną sieć VLAN na podsieć IP.
Użyj EtherChannel na łączach uplink w celu zapewnienia redundancji i przepustowości.
W środowiskach o znaczeniu krytycznym należy stosować protokoły HSRP lub VRRP w celu zapewnienia redundancji bramy.
Włącz routing IP na przełącznikach warstwy 3.
Zawsze zapisuj konfiguracje po dokonaniu zmian.

Często Zadawane Pytania (FAQ)

P1: Jakie są wady każdej metody?

Trasowanie starszej wersji: Ograniczone przez fizyczne interfejsy routera. Nieskalowalne.
Router na patyku: Pojedynczy punkt awarii, możliwe przeciążenie, ograniczenie do ~50 sieci VLAN.
Trasowanie przełącznika warstwy 3: Wyższy początkowy koszt sprzętu, ale ogólnie lepsza skalowalność i wydajność.

P2: Jakie dwie czynności wykonuje przełącznik Cisco?

Przełącznik Cisco zapamiętuje adresy MAC i przekazuje je w warstwie 2, umożliwiając jednocześnie segmentację sieci VLAN.

P3: Jak zapisać konfiguracje na przełączniku Cisco?

Zastosowanie write memory or copy running-config startup-config aby zapisać konfiguracje.

P4: Czy przełącznik może wykonywać routing między sieciami VLAN?

Tak. Niektóre przełączniki, zwane przełącznikami warstwy 3 lub przełącznikami wielowarstwowymi, mogą wykonywać routing między sieciami VLAN. Działają one zarówno w warstwie 2, jak i 3, wykorzystując przełączane interfejsy wirtualne (SVI) – logiczne interfejsy warstwy 3 skonfigurowane na przełączniku. Interfejsy SVI pełnią funkcję domyślnych bram dla sieci VLAN i obsługują routing sprzętowo. Aby to umożliwić, routing IP musi być globalnie włączony na przełączniku, a sieć VLAN musi być aktywna z co najmniej jednym portem dostępu lub portem trunkingowym w stanie przekierowania; w przeciwnym razie interfejs SVI będzie wyświetlany jako wyłączony.

Następne kroki

Gotowy na ulepszenie infrastruktury sieciowej dzięki sieciom VLAN i routingowi między sieciami VLAN? Zapoznaj się z naszą ofertą przełączników Cisco, w tym Cisco Catalyst 3850 Seria i Seria Cisco Catalyst 4500 Przełączniki warstwy 3 do zaawansowanego routingu między sieciami VLAN lub przejrzyj naszą ofertę routerów Cisco, które spełnią Twoje potrzeby w zakresie routingu.

Ekspertyza buduje zaufanie

Ponad 20 lat • Ponad 200 krajów • Ponad 21 500 klientów/projektów
CCIE · JNCIE · NSE7 · ACDX · HPE Master ASE · Ekspert ds. serwerów/AI firmy Dell

Zapytaj eksperta teraz