Освоение настройки VLAN на коммутаторах Cisco: всеобъемлющее руководство
В архитектуре современных корпоративных сетей виртуальные локальные сети (VLAN) являются не просто удобством, а фундаментальным столпом безопасности, производительности и организационной логики. Сегментируя один физический коммутатор на несколько логических сетей, инженеры могут изолировать широковещательные домены, защищать конфиденциальные данные и оптимизировать управление трафиком. Это руководство предоставляет строгий пошаговый обзор по настройке, проверке и управлению VLAN на коммутаторах на базе Cisco IOS, предназначенный для сетевых специалистов, стремящихся к точности и соблюдению лучших практик.
1. Понимание парадигмы VLAN
Перед выполнением команд необходимо понять механизм. VLAN помечает кадры Ethernet идентификатором 802.1Q (ID), позволяя коммутаторам различать потоки трафика. Порты коммутатора обычно назначаются одному из двух режимов:
- Порты доступа: Подключают конечные устройства (ПК, принтеры) и передают трафик для одной VLAN. Кадры не помечаются при выходе из порта к устройству.
- Транковые порты: Подключают коммутаторы к другим коммутаторам или маршрутизаторам. Они передают трафик для нескольких VLAN и поддерживают теги 802.1Q для идентификации принадлежности кадра.
2. Создание и именование VLAN
Первый шаг сегментации - определение VLAN в базе данных коммутатора. Хотя идентификаторы VLAN могут варьироваться от 1 до 4094, стандартный диапазон (1-1005) используется чаще всего.
Switch# configure terminal Switch(config)# vlan 10 Switch(config-vlan)# name DATA_NETWORK Switch(config-vlan)# exit Switch(config)# vlan 20 Switch(config-vlan)# name VOICE_NETWORK Switch(config-vlan)# exit Switch(config)# vlan 99 Switch(config-vlan)# name MANAGEMENT Switch(config-vlan)# endЛучшие практики: Всегда именуйте ваши VLAN. В сложных средах при устранении неполадок “VLAN 20” гораздо менее информативно, чем “VOICE_NETWORK”.
3. Назначение портов VLAN (режим доступа)
Как только VLAN существуют, физические интерфейсы должны быть назначены им. Эта настройка указывает коммутатору, что любой трафик, входящий в определенный порт, принадлежит определенной VLAN.
Настройка одного интерфейса:
Switch(config)# interface GigabitEthernet0/1 Switch(config-if)# description Connection to HR_PC_01 Switch(config-if)# switchport mode access Switch(config-if)# switchport access vlan 10 Switch(config-if)# no shutdownНастройка диапазона интерфейсов:
Switch(config)# interface range GigabitEthernet0/2 - 10 Switch(config-if-range)# description HR_Department_PCs Switch(config-if-range)# switchport mode access Switch(config-if-range)# switchport access vlan 104. Настройка транковых соединений (межкоммутаторная связность)
Для передачи трафика между коммутаторами необходимо настроить транковые соединения. Эти соединения передают помеченные кадры. Критически важно установить собственную VLAN (трафик, который остается без тега) на что-то отличное от VLAN 1 по умолчанию из соображений безопасности.
Switch(config)# interface GigabitEthernet0/24
Switch(config-if)# description Uplink_to_Core_Switch
Switch(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch(config-if)# switchport trunk native vlan 99
Switch(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20,99Note: The command `switchport trunk encapsulation dot1q` may not be required on newer switches that only support 802.1Q, but it is mandatory on older models that also supported ISL.
5. Configuring Voice VLANs
In environments with IP phones, a single port often supports both a PC and a phone. Cisco switches use a specialized feature called “Voice VLAN” to handle this via a mini-trunk.
Switch(config)# interface GigabitEthernet0/5
Switch(config-if)# description PC_and_Phone
Switch(config-if)# switchport mode access
Switch(config-if)# switchport access vlan 10
Switch(config-if)# switchport voice vlan 20
Switch(config-if)# trust device cisco-phoneThis configuration places data traffic in VLAN 10 (untagged) and voice traffic in VLAN 20 (tagged), ensuring Quality of Service (QoS) separation.
6. Verification and Troubleshooting
Configuration is only half the job; verification ensures stability. Use the following commands to validate your setup.
Verify VLAN Database
Ensure your VLANs are active and named correctly.
Switch# show vlan brief
VLAN Name Status Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1 default active Gi0/11, Gi0/12...
10 DATA_NETWORK active Gi0/1, Gi0/2...
20 VOICE_NETWORK active Gi0/5
99 MANAGEMENT active Verify Interface Assignments
Check the administrative and operational mode of specific ports.
Switch# show interfaces switchport
Name: Gi0/1
Switchport: Enabled
Administrative Mode: static access
Operational Mode: static access
Access Mode VLAN: 10 (DATA_NETWORK)
Trunking Native Mode VLAN: 1 (default)
...Verify Trunk Links
Confirm which ports are trunking and which VLANs are allowed across them.
Switch# show interfaces trunk
Port Mode Encapsulation Status Native vlan
Gi0/24 on 802.1q trunking 99
Port Vlans allowed on trunk
Gi0/24 10,20,997. Security Best Practices: VLAN Hopping Mitigation
Default configurations are often insecure. Attackers can exploit Dynamic Trunking Protocol (DTP) to hop between VLANs. Secure your ports with these standard hardening steps:
- Disable DTP on Access Ports: By hard-coding `switchport mode access`, you prevent the port from negotiating a trunk link.
- Shutdown Unused Ports: Any port not in use should be administratively down and assigned to a “black hole” VLAN (a VLAN with no Layer 3 access).
- Disable DTP Globally (Optional but Recommended): Use `switchport nonegotiate` on trunk links to stop DTP frames.
Switch(config)# interface GigabitEthernet0/24
Switch(config-if)# switchport nonegotiateЗаключение
Effective VLAN management is the bedrock of a stable network infrastructure. By strictly adhering to naming conventions, properly configuring trunk and access modes, and implementing security controls against VLAN hopping, network engineers ensure a scalable and secure environment. Regular auditing using verification commands is essential to maintaining configuration integrity over time.
Ватсап+8613603031172
