数据通信网络之IPv6以太网多层交换

2023-09-14 09:36:14

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文章目录

一、目的

  1. 掌握 VLAN 的基础配置。
  2. 掌握 Trunk 的基础配置。
  3. 掌握 VLANIF 的基础配置，并理解通过三层交换机实现 VLAN 之间通信的方案。

二、环境及网络拓扑

本实验模拟一个典型的简单园区网络，如图 1 所示，其中，CoreSwitch 是园区网络的核 心交换机，AS1 和 AS2 是两台接入交换机。AS1 及 AS2 各自连接着一些终端 PC，出于二 层隔离的目的，我们将这些 PC 规划在了不同的 VLAN。所有 PC 的默认网关均在CoreSwitch 上。其中，接入交换机 AS1 和 AS2 及核心交换机 Coreswitch 均推荐使用 S5700 及以上设备。
在这里插入图片描述

图1 网络拓扑图
备注：实际组网时，考虑实验室设备配置情况，AS1、AS2 及Coreswitch 均可考虑使用S3700，S3700 默认的端口包含 24 个快速以太网口（接口视图中显示依次为 Ethernet0/0/1-Ethernet0/0/24）和 4 个吉比特以太网口（目前启用为面板上 Console 口左侧上下两个电口，面板亮灯对应接口序号分别为 27 和 28，接口视图中显示分别为 GigabitEthernet0/0/3 和GigabitEthernet0/0/4），相较于图 1 所示模拟实验中 Coreswitch 采用 S5700 的组网方式，实验时交换机接口 GE0/0/0-2 分别变更为 Ethernet0/0/0-2，GE0/0/23-24 变更为 Ethernet13-14，GE0/0/20 变更为Ethernet0/0/20。AS1 和AS2 的GE0/0/1-2 相应变更为Ethernet0/0/1-2，AS1的GE0/0/23 变更为GE0/0/1，AS2 的GE0/0/24 变更为GE0/0/4。

三、需求

按照网络规划，完成AS1、AS2 及CoreSwitch 的配置，使得PC1、PC2 及PC3 之间能
够相互通信。在本例中，PC1、PC2 及PC3 均属于不同的VLAN，彼此二层隔离，但是又存
在三层通信的需求，为了实现这个目的，需要在CoreSwitch 上配置VLANIF 接口，接口的
地址将作为PC 的默认网关。

四、步骤

（1）在 AS1 上创建相关 VLAN，并完成接口配置
在 AS1 上完成如下配置：

<Huawei> system-view 
[Huawei] sysname AS1 
[AS1] vlan batch 10 20 
[AS1] interface GigabitEthernet 0/0/1 
[AS1-GigabitEthernet0/0/1] port link-type access 
[AS1-GigabitEthernet0/0/1] port default vlan 10 
[AS1-GigabitEthernet0/0/1] quit 
[AS1] interface GigabitEthernet 0/0/2 
[AS1-GigabitEthernet0/0/2] port link-type access 
[AS1-GigabitEthernet0/0/2] port default vlan 20 
[AS1-GigabitEthernet0/0/2] quit

在这里插入图片描述

图2 配置AS1过程
在本实验中，AS1 的 GE0/0/23 接口连接着 CoreSwitch，该接口需要让 PC1 及 PC2 到达 CoreSwitch 的二层流量通行，也即该接口需要转发 VLAN10 及 VLAN20 的数据帧，为了让 CoreSwitch 能够识别本端发送的数据帧属于哪个 VLAN，该接口需要对这两个 VLAN 的数 据帧进行标记，为了达到这个目的，我们将这个接口配置为 Trunk 类型，并且放通 VLAN10 及 VLAN20。
在 AS1 上完成如下配置：

[AS1] interface GigabitEthernet 0/0/23 
[AS1-GigabitEthernet0/0/23] port link-type trunk 
[AS1-GigabitEthernet0/0/23] port trunk allow-pass vlan 10 20 
[AS1-GigabitEthernet0/0/23] quit

在这里插入图片描述

图3 配置AS1过程
VLAN。阶段性验证：
⑴在 AS1 系统视图下执行 display vlan 命令，查看 AS1 上的 VLAN 信息并展示结果，验证当前AS1是否已成功创建 VLAN10 和 VLAN20 并确认各接口与 VLAN 的所属关系。
在这里插入图片描述

图4 执行 display vlan 命令
实验验证结果如图4，可知AS1 已成功创建 VLAN10 和 VLAN20，接口1和接口23属于VLAN10，接口2和接口23属于VLAN20。
⑵在 AS1 系统视图下执行 display port vlan 命令，查看 AS1 接口 VLAN 信息并展示结果，验证各接口是否正确归属于所划分的 VLAN。
在这里插入图片描述

图5 执行 display port vlan 命令
验证结果如图5，可知各接口正确归属于所划分的 VLAN。
（2）在 AS2 上创建相关 VLAN，并完成接口配置
在 AS2 上完成如下配置：

<Huawei> system-view 
[Huawei] sysname AS2 
[AS2] vlan batch 30 
[AS2] interface GigabitEthernet 0/0/1 
[AS2-GigabitEthernet0/0/1] port link-type access 
[AS2-GigabitEthernet0/0/1] port default vlan 30 
[AS2-GigabitEthernet0/0/1] quit 
[AS2] interface GigabitEthernet 0/0/24 
[AS2-GigabitEthernet0/0/24] port link-type trunk 
[AS2-GigabitEthernet0/0/24] port trunk allow-pass vlan 30 
[AS2-GigabitEthernet0/0/24] quit

在这里插入图片描述

图6 配置AS2过程

阶段性验证：
⑴在 AS2 系统视图下执行 display vlan 命令，查看 AS2 上的 VLAN 信息并展示结果，验证当前 AS2 是否已成功创建 VLAN30 并确认各接口与 VLAN 的所属关系。
在这里插入图片描述

图7 执行 display vlan 命令
实验验证结果如图7，AS2 已成功创建 VLAN30，接口1和接口24属于VLAN30。
⑵在 AS2 系统视图下执行 display port vlan 命令，查看 AS2 接口 VLAN 信息并展示结果，验证各接口是否正确归属于所划分的 VLAN。
在这里插入图片描述

图8 执行 display port vlan 命令
实验验证结果如图8，各接口正确归属于所划分的 VLAN。
（3）在 CoreSwitch 上创建相关 VLAN，完成接口配置，并配置 VLANIF，实现 VLAN 间通信
CoreSwitch 的 VLAN 及接口配置如下：

<Huawei> system-view 
[Huawei] sysname CoreSwitch 
[CoreSwitch] vlan batch 10 20 30 
[CoreSwitch] interface GigabitEthernet 0/0/23 
[CoreSwitch-GigabitEthernet0/0/23] port link-type trunk 
[CoreSwitch-GigabitEthernet0/0/23] port trunk allow-pass vlan 
10 20 
[CoreSwitch-GigabitEthernet0/0/23] quit 
[CoreSwitch] interface GigabitEthernet 0/0/24 
[CoreSwitch-GigabitEthernet0/0/24] port link-type trunk [CoreSwitch-GigabitEthernet0/0/24] port trunk allow-pass vlan 
30 
[CoreSwitch-GigabitEthernet0/0/24] quit

在这里插入图片描述

图9 在 CoreSwitch 上创建相关 VLAN
接下来配置 VLANIF：

[CoreSwitch] ipv6 
[CoreSwitch] interface Vlanif 10 
[CoreSwitch-Vlanif10] ipv6 enable 
[CoreSwitch-Vlanif10] ipv6 address FC00:10::FFFF 64 
[CoreSwitch-Vlanif10] quit 
[CoreSwitch] interface Vlanif 20 
[CoreSwitch-Vlanif20] ipv6 enable 
[CoreSwitch-Vlanif20] ipv6 address FC00:20::FFFF 64 
[CoreSwitch-Vlanif20] quit 
[CoreSwitch] interface Vlanif 30 
[CoreSwitch-Vlanif30] ipv6 enable 
[CoreSwitch-Vlanif30] ipv6 address FC00:30::FFFF 64 
[CoreSwitch-Vlanif30] quit

在这里插入图片描述
图10 配置CoreSwitch 的 VLANIF

备注：在以上配置中，ipv6 命令用于在交换机上全局激活IPv6 功能。然后，interface Vlanif10 命令用于创建VLAN10 对应的三层VLANIF 接口，并进入接口的配置视图，接下来我们在接口上激活了IPv6 功能，并配置了IPv6 地址。VLANIF10 直接能够与VLAN10内的其他节点，包括PC1 进行互通，VLANIF20 及VLANIF30 同理。

（4）在 PC1、PC2 及 PC3 上完成静态地址配置
静态配置 PC1、PC2 及 PC3 的 IPv6 地址、前缀长度及网关信息，具体的参数如图1所示。
在这里插入图片描述

图11 配置PC1过程
在这里插入图片描述

图12 配置PC2过程
在这里插入图片描述

图13 配置PC3过程

（5）联通性测试
⑴在 PC1 上 ping PC2，具体命令格式为 ping PC2 的 IPv6 地址 -6，验证 PC1 是否可与 PC2成功通信。
在这里插入图片描述

图14 PC1 ping PC2
验证结果如图14所示，PC1 可与 PC2成功通信。
⑵在 PC1 上 ping PC3，具体命令格式为 ping PC3 的 IPv6 地址 -6，验证 PC1 是否可与 PC3成功通信。
在这里插入图片描述

图15 PC1 ping PC3
验证结果如图15所示，PC1 可与 PC3成功通信。
回答下列问题：
在本例中，PC1 与 PC2 连接在同一台二层交换机 AS1 上，如果给这两台 PC 配置相同网段的 IPv6 地址，二者是否能够不经过 CoreSwitch 直接通信？为什么？请通过实验验证，给出结果。

答：例如我先将CoreSwitch环境停止,如图16所示:
在这里插入图片描述

图16 停止 CoreSwitch环境
在这里插入图片描述

图17 修改PC2 IPV6地址
在这里插入图片描述

图18 PC1 ping PC2结果
然后如图17修改PC2的 IPv6 地址，使其与PC1配置相同网段，然后执行PC1 ping PC2指令，发现二者不能不经过 CoreSwitch 直接通信。因为PC1和PC2隶属于不同VLAN并且连接到同一个二层交换机AS1上，即使它们配置了相同网段的IPv6地址，它们也不能直接通信。

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