VLAN

VLAN (Virtual Local Area Network) — группа устройств, имеющих возможность взаимодействовать между собой напрямую на канальном уровне, хотя физически при этом они могут быть подключены к разным сетевым коммутаторам. И наоборот, устройства, находящиеся в разных VLAN'ах, невидимы друг для друга на канальном уровне, даже если они подключены к одному коммутатору, и связь между этими устройствами возможна только на сетевом и более высоких уровнях.

В современных сетях VLAN — главный механизм для создания логической топологии сети, не зависящей от её физической топологии. VLAN'ы используются для сокращения широковещательного трафика в сети. Имеют большое значение с точки зрения безопасности, в частности как средство борьбы с ARP-spoofing'ом.

Содержание [убрать]

[править]

Зачем нужен VLAN?

Гибкое разделение устройств на группы

Как правило, одному VLAN соответствует одна подсеть. Устройства, находящиеся в разных VLAN, будут находиться в разных подсетях. Но в то же время VLAN не привязан к местоположению устройств и поэтому устройства, находящиеся на расстоянии друг от друга, все равно могут быть в одном VLAN независимо от местоположения

Уменьшение количества широковещательного трафика в сети

Каждый VLAN — это отдельный широковещательный домен. Например, коммутатор — это устройство 2 уровня модели OSI. Все порты на коммутаторе, где нет VLANов, находятся в одном широковещательном домене. Создание VLAN на коммутаторе означает разбиение коммутатора на несколько широковещательных доменов. Если один и тот же VLAN есть на разных коммутаторах, то порты разных коммутаторов будут образовывать один широковещательный домен.

Увеличение безопасности и управляемости сети

Когда сеть разбита на VLAN, упрощается задача применения политик и правил безопасности. С VLAN политики можно применять к целым подсетям, а не к отдельному устройству. Кроме того, переход из одного VLAN в другой предполагает прохождение через устройство 3 уровня, на котором, как правило, применяются политики разрешающие или запрещающие доступ из VLAN в VLAN.

[править]

Тегирование трафика VLAN

Компьютер при отправке трафика в сеть даже не догадывается, в каком VLAN'е он размещён. Об этом думает коммутатор. Коммутатор знает, что компьютер, который подключен к определённому порту, находится в соответствующем VLAN'e. Трафик, приходящий на порт определённого VLAN'а, ничем особенным не отличается от трафика другого VLAN'а. Другими словами, никакой информации о принадлежности трафика определённому VLAN'у в нём нет.

Однако, если через порт может прийти трафик разных VLAN'ов, коммутатор должен его как-то различать. Для этого каждый кадр (frame) трафика должен быть помечен каким-то особым образом. Пометка должна говорить о том, какому VLAN'у трафик принадлежит.

Наиболее распространённый сейчас способ ставить такую пометку описан в открытом стандарте IEEE 802.1Q. Существуют проприетарные протоколы, решающие похожие задачи, например, протокол ISL от Cisco Systems, но их популярность значительно ниже (и снижается).

[править]

Коммутатор и VLAN'ы

VLAN'ы могут быть настроены на коммутаторах, маршрутизаторах, других сетевых устройствах и на хостах. Однако, для объяснения VLAN лучше всего подойдет коммутатор.

Коммутатор — устройство 2го уровня и изначально все порты коммутатора находятся, как правило, в VLAN 1 и, следовательно, в одном широковещательном сегменте.

Это значит, что если один из хостов, подключенных к коммутатору, отправит широковещательный фрейм, то все остальные хосты подключенные к нему также получат его.

Принципы работы коммутатора

В этом разделе рассматривается коммутатор с настройками по умолчанию, то есть все его порты находятся в VLAN 1.

Для того чтобы передавать фреймы, коммутатор использует таблицу коммутации. Изначально, после включения коммутатора таблица пуста. Заполняет её коммутатор автоматически, при получении фреймов от хостов. Когда коммутатор получает фрейм от хоста, он сначала передает его в соответствии со своими правилами (описаны ниже), а затем запоминает MAC-адрес отправителя во фрейме и ставит его в соответствие порту на котором он был получен.

Например, для изображенной схемы, итоговая таблица коммутации будет иметь такой вид (после того как все хосты передавали какой-то трафик):

[править]

Когда таблица заполнена, коммутатор знает на каких портах у него находятся какие хосты и передает фреймы на соответствующие порты.

Unicast фрейм с MAC-адресом получателя для которого у коммутатора нет записи в таблице коммутации, называется unknown unicast.

Механизмы передачи фреймов

Для того чтобы передавать фреймы коммутатор использует три базовых механизма:

Flooding — фрейм полученный на один из портов передается на остальные порты коммутатора. Коммутатор выполняет эту операцию в двух случаях:
Forwarding — передача фрейма полученного на одном порту через другой порт в соответствии с записью в таблице коммутации.
Filtering— если коммутатор получает фрейм через определенный порт и MAC-адрес получателя доступен через этот же порт (это указано в таблице коммутации), то коммутатор отбрасывает фрейм. То есть, коммутатор считает, что в этом случае хост уже получил этот фрейм и не дублирует его.

Пример сети для демонстрации использования механизмов передачи фреймов

На рисунке изображен коммутатор sw1 и повторитель (hub) к которому подключены два хоста.

Изначально к коммутатору были подключены три хоста A, B и C. Соответственно у коммутатора такая таблица коммутации:

[править]

Когда хост A отправляет фрейм хосту B, коммутатор использует механизм forwarding, так как ему известно где находятся оба хоста и хосты находятся на разных портах коммутатора.

Далее к коммутатору подключили хост D. Если хост A отправляет фрейм хосту D, то для коммутатора это unknown unicast фрейм, так как в таблице коммутации нет записи о MAC-адресе D. В соответствии со своими правилами коммутатор выполняет flooding и передает фрейм на все порты, кроме 1 (с которого фрейм был получен).

После того как коммутатор получит фрейм от хоста D, он запомнит его адрес и создаст соответствующую запись в таблице коммутации.

К коммутатору подключили повторитель с двумя хостами и коммутатор выучил их адреса. Соответствующая таблица коммутации:

Если после этого хост E будет передавать фрейм хосту F, то коммутатор получит его, но не будет передавать далее. В этой ситуации коммутатор использует механизм filtering, так как MAC-адрес получателя доступен через тот же порт, что и отправитель.

Хосты в одном VLAN на одном коммутаторе

К коммутатору подключены 4 хоста. Для упрощения будем считать, что A, B, C и D это соответствующие MAC-адреса хостов.

Соответствующая таблица коммутации:

[править]

Хосты в разных VLAN на одном коммутаторе

Обычно, по умолчанию все порты коммутатора считаются нетегированными членами VLAN 1. В процессе настройки или работы коммутатора они могут перемещаться в другие VLAN'ы.

На коммутаторе, который изображен на рисунке, настроены два VLAN'а, все порты настроены как нетегированные (access-порты в терминологии Cisco) в соответствующих VLAN.

После этого на коммутаторе существуют две таблицы коммутации.

Для VLAN'а 2:

Порт коммутатора

MAC-адрес хоста

Для VLAN'а 10:

Порт коммутатора

MAC-адрес хоста

Все базовые механизмы коммутатора остаются точно такими же как и до разделения на VLAN, но они используются только в пределах соответствующего VLAN.

Например, если хост из VLAN 10 отправляет широковещательный фрейм, то он будет отправлен только на порты в этом VLAN.

Получается, что нетегированные порты это "обычные" порты коммутатора. Это просто возможность сообщить коммутатору о том, какому VLAN принадлежат порты. Затем коммутатор использует эту информацию при передаче фреймов.

Как правило, реально в таблице коммутации в коммутаторах указывается порт, MAC-адрес и VLAN. То есть, для указанного примера таблица коммутации будет такая:

Однако, далее для упрощения используется запись таблицы коммутации в виде соответствия между портами и MAC-адресами.

Хосты в разных VLAN на разных коммутаторах (объяснение тегированных портов)

К используемому примеру добавляется ещё один коммутатор.

[править]

В ходе объяснения используются промежуточные схемы подключения устройств и настройки коммутаторов, которые обычно не используются в реальной сети. Но они необходимы для объяснения.

[править]

Добавлен второй коммутатор и хосты в VLAN 2

Для начала добавлен коммутатор sw2 и два хоста E и F в VLAN 2. Если рассматривать два коммутатора отдельно, то получается, что на коммутаторе sw1 осталась прежняя таблица коммутации, а на коммутаторе sw2 таблица такая (пока что коммутаторы не соединены):

Порт коммутатора

MAC-адрес хоста

Теперь необходимо чтобы хосты A, B, E, F "увидели" друг друга. Они должны находиться в одном VLAN. То есть, необходимо каким-то образом указать коммутатору, что ещё на одном порту есть хосты в соответствующем VLAN'е.

Для указанного примера достаточно добавить на коммутаторе sw1 порт 10 в VLAN 2, а на коммутаторе sw2 порт 9 в VLAN 2. Принадлежность к VLAN указывается настройкой порта нетегированным в VLAN 2 (пока что). После этого на коммутаторах в таблицах коммутации добавятся новые порты и соответствующие MAC-адреса хостов. Теперь четыре хоста на разных коммутаторах находятся в одном широковещательном сегменте.

Таблица коммутации sw1 для VLAN'а 2:

Таблица коммутации sw2 для VLAN'а 2:

[править]

Ко второму коммутатору добавлены хосты в VLAN 10

К коммутатору sw2 добавлены два хоста G и H в VLAN 10.

Для того чтобы хосты C и D в VLAN'е 10 на коммутаторе sw1, могли обмениваться информацией с хостами VLAN'а 10 на коммутаторе sw2 добавлен линк между коммутаторами. Логика аналогична добавлению хостов в VLAN 2.

Таблица коммутации sw1 для VLAN'а 10:

Таблица коммутации sw2 для VLAN'а 10:

[править]

Создание тегированного порта между коммутаторами

Когда необходимо передать трафик одного-двух VLAN'ов между коммутаторами, то схема, которая использовалась выше выглядит нормально. Однако, когда количество VLAN возрастает, то схема явно становится очень неудобной, так как для каждого VLAN надо будет добавлять линк между коммутаторами для того чтобы объединить хосты в один широковещательный сегмент.

Для решения этой проблемы используютсятегированные порты.

Тегированный порт позволяет коммутатору передать трафик нескольких VLAN'ов через один порт и сохранить при этом информацию о том, в пределах какого именно VLAN'а передается фрейм.

На коммутаторах sw1 и sw2 порты 21 и 22, соответственно, это тегированные порты.

Для того чтобы коммутаторы понимали какому VLAN принадлежит пришедший фрейм и использовали соответствующую таблицу коммутации для его обработки, выполняется тегирование фрейма.

Например, если хост E передает фрейм хосту A, то коммутатор sw2 проверяет свою таблицу и видит, что хост A доступен через порт 22. Так как порт настроен как тегированный, то когда фрейм выходит с порта 22 в нём проставляется тег, который указывает какому VLAN'у принадлежит этот фрейм. В данном случае проставляется тег с VLAN'ом 2.

Реальная структура фрейма с тегом описана на странице 802.1Q.

Коммутатор sw1 получает тегированный фрейм через тегированный порт 21. Для того чтобы определить на какой порт его передавать далее sw1 использует таблицу коммутации для VLAN 2 (так как этот VLAN был указан в теге). На коммутаторе sw1 порт 21 должен быть настроен как тегированный для того чтобы коммутатор не отбрасывал тегированные фреймы, а считывал информацию тега. И соответственно чтобы он также помечал фрейм тегом, когда будет передаваться трафик коммутатору sw2.

Остальные порты коммутатора остаются нетегированными. И для хостов операция тегирования, которую выполняют коммутаторы абсолютно прозрачна. Хосты ничего не знают о тегах и получают обычные фреймы.

Аналогичные действия выполняются, например, при передаче фрейма от хоста C хосту G.

[править]

Принадлежность VLAN

Порты коммутатора, поддерживающие VLAN'ы, (с некоторыми допущениями) можно разделить на два множества:

Тегированные порты (или транковые порты, trunk-порты в терминологии Cisco).
Нетегированные порты (или порты доступа, access-порты в терминологии Cisco);

Тегированные порты нужны для того, чтобы через один порт была возможность передать несколько VLAN'ов и, соответственно, получать трафик нескольких VLAN'ов на один порт. Информация о принадлежности трафика VLAN'у, как было сказано выше, указывается в специальном теге. Без тега коммутатор не сможет различить трафик различных VLAN'ов.

Если порт нетегированный в каком-то VLAN'е, то трафик этого VLAN передается без тега. На Cisco нетегированным порт может быть только в одном VLAN, на некоторых других свитчах (например, ZyXEL, D-Link и Planet) данного ограничения нет.

Если порт тегирован для нескольких VLAN'ов, то в этом случае весь нетегированный трафик будет приниматься специальнымродным VLAN'ом (native VLAN). С этим параметром (native, PVID, port VID) возникает больше всего путаницы. Например, свитчи Planet для правильной работы untagged порта требуют поместить порт в VLAN, задать режим порта untagged, и прописать этот же номер VLAN в PVID этого порта. HP ProCurve делают наоборот, tagged порт начинает работать как tagged только если поставить его PVID в "None".

Если порт принадлежит только одному VLAN как нетегированный, то тегированный трафик, приходящий через такой порт, должен удаляться. На деле это поведение обычно настраивается.

Проще всего это понять, если "забыть" всю внутреннюю структуру коммутатора и отталкиваться только от портов. Допустим, есть VLAN с номером 111, есть два порта которые принадлежат к VLAN 111. Они общаются только между собой, с untagged/access-порта выходит нетегированный трафик, с tagged/trunk-порта выходит трафик тегированный в VLAN 111. Все необходимые преобразования прозрачно внутри себя делает коммутатор.

Существуют два подхода к назначению порта в определённый VLAN:

Статическое назначение — когда принадлежность порта VLAN'у задаётся администратором в процессе настройки;
Динамическое назначение — когда принадлежность порта VLAN'у определяется в ходе работы коммутатора с помощью процедур, описанных в специальных стандартах, таких, например, как 802.1X. При использовании 802.1X для того чтобы получить доступ к порту коммутатора, пользователь проходит аутентификацию на RADIUS-сервере. По результатам аутентификации порт коммутатора размещается в том или ином VLANe (подробнее: 802.1X и RADIUS).

[править]

Настройка VLAN на коммутаторах

В качестве примера выбрана такая топология, на которой легче объяснить различия в настройках VLAN на коммутаторах различных производителей. В соответствующих разделах объясняется как настраивать VLAN'ы, а также приведен пример конфигурации для коммутатора sw1.

[править]

Настройка VLAN на коммутаторах Cisco под управлением IOS

Основная страница: VLAN в Cisco

Терминология Cisco:

access port — порт принадлежащий одному VLAN'у и передающий нетегированный трафик
trunk port — порт передающий тегированный трафик одного или нескольких VLAN'ов

Коммутаторы Cisco ранее поддерживали два протокола 802.1Q и ISL. ISL — проприетарный протокол использующийся в оборудовании Cisco. ISL полностью инкапсулирует фрейм для передачи информации о принадлежности к VLAN'у.

В современных моделях коммутаторов Cisco ISL не поддерживается.

Создание VLAN'а и задание имени:

sw1(config)# vlan 2 sw1(config-vlan)# name test

Назначение порта коммутатора в VLAN:

sw1(config)# interface fa0/1 sw1(config-if)# switchport mode access sw1(config-if)# switchport access vlan 2

Назначение диапазона портов c fa0/4 до fa0/5 в vlan 10:

sw1(config)# interface range fa0/4 - 5 sw1(config-if-range)# switchport mode access sw1(config-if-range)# switchport access vlan 10

Просмотр информации о VLAN'ах:

switch# show vlan brief VLAN Name Status Ports ---- -------------------------------- --------- ------------------------------- 1 default active Fa0/6, Fa0/7, Fa0/8, Fa0/9, Fa0/10, Fa0/11, Fa0/12, Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15, Fa0/16, Fa0/17, Fa0/18, Fa0/19, Fa0/20, Fa0/21, Fa0/22, Fa0/23, Fa0/24 2 test active Fa0/1, Fa0/2 10 VLAN0010 active Fa0/4, Fa0/5 15 VLAN0015 active Fa0/3

Создание статического транка:

sw1(config)# interface fa0/22 sw1(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q (нужна не во всех коммутаторах) sw1(config-if)# switchport mode trunk

В стандарте 802.1Q существует понятие native VLAN. Трафик этого VLAN передается нетегированным. по умолчанию это VLAN 1. Однако можно изменить это и указать другой VLAN как native.

Настройка VLAN 5 как native:

sw1(config-if)# switchport trunk native vlan 5

Теперь весь трафик принадлежащий VLAN'у 5 будет передаваться через транковый интерфейс нетегированным, а весь пришедший на транковый интерфейс нетегированный трафик будет промаркирован как принадлежащий VLAN'у 5 (по умолчанию VLAN 1).

Просмотр информации о транке:

sw1# show interface fa0/22 trunk

или

sw1# show interface fa0/22 switchport

Конфигурация sw1:

! interface FastEthernet0/1 switchport mode access switchport access vlan 2 ! interface FastEthernet0/2 switchport mode access switchport access vlan 2 ! interface FastEthernet0/3 switchport mode access switchport access vlan 15 ! interface FastEthernet0/4 switchport mode access switchport access vlan 10 ! interface FastEthernet0/5 switchport mode access switchport access vlan 10 ! interface FastEthernet0/22 switchport trunk encapsulation dot1q switchport mode trunk !

Динамическое создание транков (DTP)

Dynamic Trunk Protocol (DTP) — проприетарный протокол Cisco, который позволяет коммутаторам динамически распознавать настроен ли соседний коммутатор для поднятия транка и какой протокол использовать (802.1Q или ISL). Включен по умолчанию.

Режимы DTP на интерфейсе:

auto — Режим по умолчанию. Порт находится в автоматическом режиме и будет переведён в состояние trunk, только если порт на другом конце находится в режиме on или desirable. Т.е. если порты на обоих концах находятся в режиме "auto", то trunk применяться не будет.
desirable — Порт находится в режиме "готов перейти в состояние trunk"; периодически передает DTP-кадры порту на другом конце, запрашивая удаленный порт перейти в состояние trunk (состояние trunk будет установлено, если порт на другом конце находится в режиме on, desirable, или auto).
on — Порт постоянно находится в состоянии trunk, даже если порт на другом конце не поддерживает этот режим.
off — Порт не поддерживает состояние trunk, даже если порт на другом конце его поддерживает.
nonegotiate — Порт готов перейти в режим trunk, но при этом не передает DTP-кадры порту на другом конце. Этот режим используется для предотвращения конфликтов с другим "не-cisco" оборудованием. В этом случае коммутатор на другом конце должен быть вручную настроен на использование trunk'а.

Проверить текущий режим DTP:

sw# show dtp interface

Настройка маршрутизации между VLAN

Все настройки по назначению портов в VLAN, сделанные ранее для sw1, сохраняются. Дальнейшие настройки подразумевают использование коммутатора 3 уровня.

При такой схеме работы никаких дополнительных настроек на маршрутизаторе не требуется. Коммутатор осуществляет маршрутизацию между сетями разных VLAN, а на маршрутизатор отправляет трафик предназначенный в другие сети.

Включение маршрутизации на коммутаторе:

sw1(config)#ip routing

Задание адреса в VLAN. Этот адрес будет маршрутом по умолчанию для компьютеров в VLAN 2:

sw1(config)#interface Vlan2 sw1(config-if)#ip address 10.0.2.1 255.255.255.0 sw1(config-if)#no shutdown

Задание адреса в VLAN 10:

sw1(config)#interface Vlan10 sw1(config-if)#ip address 10.0.10.1 255.255.255.0 sw1(config-if)#no shutdown

Интерфейс fa0/10 соединен с маршрутизатором, который является маршрутизатором по умолчанию для сети. Трафик не предназначенный сетям VLAN'ов будет маршрутизироваться на R1.

Перевод fa0/10 в режим интерфейса 3 уровня и задание адреса:

sw1(config)#interface FastEthernet 0/10 sw1(config-if)#no switchport sw1(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 sw1(config-if)#no shutdown

Конфигурация sw1:

! ip routing ! interface FastEthernet0/1 switchport mode access switchport access vlan 2 ! interface FastEthernet0/2 switchport mode access switchport access vlan 2 ! interface FastEthernet0/3 switchport mode access switchport access vlan 15 ! interface FastEthernet0/4 switchport mode access switchport access vlan 10 ! interface FastEthernet0/5 switchport mode access switchport access vlan 10 ! ! interface FastEthernet0/10 no switchport ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 ! ! interface FastEthernet0/22 switchport trunk encapsulation dot1q switchport mode trunk ! ! interface Vlan1 no ip address shutdown ! interface Vlan2 ip address 10.0.2.1 255.255.255.0 ! interface Vlan10 ip address 10.0.10.1 255.255.255.0 ! interface Vlan15 ip address 10.0.15.1 255.255.255.0 ! ! ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1 !

тут надо уточнить, что сам маршрут прописывается как раз последней строкой

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1

здесь - все запросы на все адреса направляются по адресу 192.168.1.1

Диапазоны VLAN

(написать подробнее про политику выделения внутренних VLANов)

Политика выделения VLANов (VLAN allocation policy) настраивается с помощью команды vlan internal allocation policy{ascending|descending}.

В режиме ascending используются номера, начиная с 1006 и выше. В режиме descending, начиная с 4094 и ниже.

Router# configure terminal Router(config)# vlan internal allocation policy descending

Подробнее:

Configuring VLANs (англ.)

Сеть с VLANами на коммутаторах Cisco

Передача трафика между VLANами с помощью коммутатора Cisco

[править]

Настройка VLAN на коммутаторах HP ProCurve

Основная страница: VLAN в HP ProCurve

По умолчанию на коммутаторах HP ProCurveдоступно не максимальное количество VLAN. Как правило, можно создать 8 VLAN. Это можно изменить с помощью команды max-vlans. Указание максимального количества VLAN (максимальное значение варьируется в зависимости от модели коммутатора):

sw1(config)# max-vlans <количество VLAN>

Для применения этой команды необходимо сохранить конфигурацию и перезагрузить коммутатор.

Создание VLAN'а, задание имени и назначение портов:

sw1(config)# vlan 2 sw1(vlan-2)# name test sw1(vlan-2)# untagged 1,2 sw1(vlan-2)# tagged 22

sw1(config)# vlan 10 sw1(vlan-10)# untagged 4-5 sw1(vlan-10)# tagged 22

Так как на коммутаторе sw2 нет VLAN'а 15, то мы не добавляем тегированный порт 22 в этот VLAN:

sw1(config)# vlan 15 sw1(vlan-15)# untagged 3

Просмотр информации о существующих VLAN'ах:

sw1# sh vlan Status and Counters - VLAN Information Maximum VLANs to support : 256 Primary VLAN : DEFAULT_VLAN Management VLAN : VLAN ID Name | Status Voice Jumbo ------- -------------------- + ---------- ----- ----- 1 DEFAULT_VLAN | Port-based No No 2 test | Port-based No No 10 VLAN10 | Port-based No No 15 VLAN15 | Port-based No No

Посмотреть, какие порты принадлежат VLAN'у 2 и какой статус у порта:

sw1# sh vlan 2 Status and Counters - VLAN Information - Ports - VLAN 2 VLAN ID : 2 Name : test Status : Port-based Voice : No Jumbo : No Port Information Mode Unknown VLAN Status ---------------- -------- ------------ ---------- 1 Untagged Learn Up 2 Untagged Learn Up 22 Tagged Learn Up

Посмотреть, каким VLAN'ам принадлежит порт 22:

sw1# sh vlan port 22 Status and Counters - VLAN Information - for ports 22 VLAN ID Name | Status Voice Jumbo ------- -------------------- + ---------- ----- ----- 1 DEFAULT_VLAN | Port-based No No 2 test | Port-based No No 10 VLAN10 | Port-based No No

Конфигурация sw1:

vlan 1 name "DEFAULT_VLAN" untagged 6-24 ip address dhcp-bootp no untagged 1-5 exit vlan 2 name "test" untagged 1-2 tagged 22 no ip address exit vlan 10 name "VLAN10" untagged 4-5 tagged 22 no ip address exit vlan 15 name "VLAN15" untagged 3 no ip address exit

Настройка маршрутизации между VLAN

Дальнейшие настройки подразумевают использование коммутатора 3 уровня.

Для того чтобы настроить маршрутизацию между сетями разных VLAN на коммутаторе необходимо:

Включить ip routing
Назначить IP-адреса соответствующим VLAN

Кроме того, необходимо чтобы IP-адреса соответствующих VLAN были указаны как маршруты по умолчанию на хостах.

Включение маршрутизации на коммутаторе:

sw(config)# ip routing

Задание адреса в VLAN. Этот адрес должен быть прописан как маршрут по умолчанию для компьютеров в VLAN 2:

sw(config)# vlan 2 sw(vlan-2)# ip address 10.0.2.1/24

Или, другой формат задания IP-адреса в VLAN:

sw(config)# vlan 2 ip address 10.0.2.1/24

Просмотр информации о заданных IP-адресах и включен ли ip routing:

sw(config)# show ip

Таблица маршрутизации:

sw(config)# show ip route

Сеть с VLANами на коммутаторах ProCurve

[править]

Пример конфигурации

Для сети изображенной на схеме приведены примеры конфигураций коммутаторов.

Коммутаторы sw1 и sw2 работают как коммутаторы 2 уровня. Коммутатор sw3 выполняет маршрутизацию между VLAN'ами хостов и VLAN'ом серверов. Кроме того, на коммутаторе sw3 настроен DHCP relay agent, для того чтобы хосты могли получить IP-адреса и маршрут по умолчанию от DHCP-сервера (IP-адрес DHCP-сервера указан на схеме).

Конфигурация sw1:

hostname "sw1" vlan 11 name "marketing" untagged 1-2 tagged 11 exit vlan 12 name "managers" untagged 7-8 tagged 11 exit

Конфигурация sw2:

hostname "sw2" vlan 11 name "marketing" untagged 3-4 tagged 12 exit vlan 15 name "top-managers" untagged 8-9 tagged 12 exit

Конфигурация sw3:

hostname "sw3" ip routing vlan 11 name "marketing" ip address 10.0.11.1 255.255.255.0 ip helper-address 10.0.100.100 tagged 11-12 exit vlan 12 name "managers" ip address 10.0.12.1 255.255.255.0 ip helper-address 10.0.100.100 tagged 11 exit vlan 15 name "top-managers" ip address 10.0.15.1 255.255.255.0 ip helper-address 10.0.100.100 tagged 12 exit vlan 100 name "servers" ip address 10.0.100.1 255.255.255.0 untagged 1-2 exit

[править]

Настройка VLAN на коммутаторах D-LINK

Основная страница: VLAN в D-LINK‎

create vlan vlan_name tag vlan_id
config vlan vlan_name delete port_list
config vlan vlan_name add <untagged|tagged|forbidden> port_list

Создание VLAN'а:

# create vlan v6 tag 6

или

# create vlan tag 6 desc v6

Удаление и добавление портов в VLAN:

# config vlan default delete 1-16 # config vlan v6 add untagged 1-16 # config vlan v6 add tagged 21-22

Просмотр информации о VLAN'ах:

# show vlan VID : 1 VLAN Name : default VLAN TYPE : static Advertisement : Enabled Member ports : 17-22,24-26 Static ports : 17-22,24-26 Current Untagged ports : 17-22,24-26 Static Untagged ports : 17-22,24-26 Forbidden ports : ... VID : 6 VLAN Name : v6 VLAN TYPE : static Advertisement : Disabled Member ports : 1-16,21-22 Static ports : 1-16,21-22 Current Untagged ports : 1-16 Static Untagged ports : 1-16 Forbidden ports : ... Total Entries : 6

Сохранение изменений в NVRAM:

# save

[править]

Настройка VLAN на маршрутизаторах

Передача трафика между VLAN может осуществляться с помощью маршрутизатора. Для того чтобы маршрутизатор мог передавать трафик из одного VLAN в другой (из одной сети в другую), необходимо чтобы в каждой сети у него был интерфейс. Для того чтобы не выделять под сеть каждого VLAN отдельный физический интерфейс, создаются логические подынтерфейсы^[1] на физическом интерфейсе для каждого VLAN.

На коммутаторе порт, ведущий к маршрутизатору, должен быть настроен как тегированный порт (в терминах Cisco — транк).

Настройка VLAN на маршрутизаторах Cisco

По умолчанию трафик VLAN'а 1 передается не тегированым (то есть, VLAN 1 используется как native), поэтому на физическом интерфейсе маршрутизатора задается адрес из сети VLAN 1.

Задание адреса на физическом интерфейсе:

R1(config)#interface fa0/0 R1(config-if)#ip address 10.0.1.1 255.255.255.0

Если необходимо создать подынтерфейс для передачи не тегированного трафика, то в этом подынтерфейсе явно указывается, что он принадлежит native VLAN. Например, если native VLAN 99:

R1(config)# interface fa0/0.99 R1(config-subif)# encapsulation dot1q 99 native R1(config-subif)# ip address 10.0.99.1 255.255.255.0

Для логических подынтерфейсов^[1] необходимо указывать то, что интерфейс будет получать тегированный трафик и указывать номер VLAN соответствующий этому интерфейсу. Это задается командой в режиме настройки подынтерфейса:

R1(config-if)#encapsulation dot1q {vlan-id}

Создание логического подынтерфейса для VLAN 2:

R1(config)#interface fa0/0.2 R1(config-subif)#encapsulation dot1q 2 R1(config-subif)#ip address 10.0.2.1 255.255.255.0

Создание логического подынтерфейса для VLAN 10:

R1(config)#interface fa0/0.10 R1(config-subif)#encapsulation dot1q 10 R1(config-subif)#ip address 10.0.10.1 255.255.255.0

Соответствие номера подынтерфейса и номера VLAN не является обязательным условием. Однако обычно номера подынтерфейсов задаются именно таким образом, чтобы упростить администрирование.

Настройка VLAN на маршрутизаторах ProCurve

Настройка физического интерфейса:

R1(config)#interface eth 0/1 R1(config-eth 0/1)#encapsulation 802.1q

После задания на физическом интерфейсе инкапсуляции 802.1Q на нем нельзя задать IP-адрес (адреса задаются на подынтерфейсах^[1]).

На логических подынтерфейсах необходимо указать номер VLAN и адрес. Если подынтерфейс должен передавать нетегированный трафик, то необходимо использовать опцию native (по умолчанию native VLAN 1).

Создание логического подынтерфейса для VLAN 1:

R1(config)#int eth 0/1.1 R1(config-eth 0/1.1)#vlan-id 1 native R1(config-eth 0/1.1)#ip address 10.0.1.1 /24

Создание логического подынтерфейса для VLAN 2:

R1(config)#int eth 0/1.2 R1(config-eth 0/1.2)#vlan-id 2 R1(config-eth 0/1.2)#ip address 10.0.2.1 /24

Пример конфигурации R1:

! interface eth 0/1 encapsulation 802.1q no shutdown ! interface eth 0/1.1 vlan-id 1 native no shutdown ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 interface eth 0/1.2 vlan-id 2 no shutdown ip address 10.0.2.1 255.255.255.0 interface eth 0/1.10 vlan-id 10 no shutdown ip address 10.0.10.1 255.255.255.0 interface eth 0/1.15 vlan-id 15 no shutdown ip address 10.0.15.1 255.255.255.0

[править]

Передача трафика между VLANами с помощью маршрутизатора

[править]

Настройка VLAN в операционных системах

Когда хост подключен к сети через нетегированный порт, никакой особой поддержки VLAN со стороны операционной системы не требуется. Она работает как обычно. В большинстве настольных систем именно так и происходит. Операционная система должна понимать, что такое VLAN, только тогда, когда она получает через сетевой интерфейс тегированный трафик.

Такая задача чаще всего возникает на маршрутизаторах, которые должны передавать трафик между несколькими VLAN'ами, или на нагруженных серверах, которые должны присутствовать одновременно в нескольких VLAN'ах и получать трафик из них непосредственно, а не через маршрутизатор.

В подавляющем большинстве современных UNIX/Linux-систем поддержка VLAN'ов есть. Поддержка VLAN'ов в Windows доступна при инсталляции дополнительного программного обеспечения.

Настройка VLAN в операционной системе состоит из нескольких шагов:

Создать подынтерфейс^[1] VLAN'а;
Привязать его к какому-либо сетевому интерфейсу как родительскому;
Назначить IP-адрес для подынтерфейса;
Задать дополнительные параметры подынтерфейса, если необходимо;
Если система используется для маршрутизации трафика, разрешить прохождение трафика между интерфейсами (форвардинг) и описать правила фильтрации трафика.

Настройка VLAN в Linux

Основная страница: VLAN в Linux

Написана на основе [2]

Ниже описывается процедура поднятия тегированного интерфейса в Linux-системе. Может применяться, например, в тех случаях, когда нужно маршрутизировать трафик между несколькими VLAN'ами или обеспечить присутствие сервера в нескольких VLAN'ах одновременно.

Необходима поддержка 802.1Q ядром Linux.

# modprobe 8021q

Если модуль не найден, необходимо переконфигурировать ядро, включив поддержку модуля, а потом пересобрать модули ядра.

Модуль включается в Network options / 802.1Q VLAN Support.

# make menuconfig # make modules; make modules_install

Выключить интерфейс:

# /sbin/ifconfig eth0 down

Теперь поднимем его, но уже без адреса:

# /sbin/ifconfig eth0 0.0.0.0 up

Затем говорим какие VID будем пропускать. Для этого используем программу vconfig (пакет vlan в Debian) В результате будут созданы виртуальные интерфейсы с именами, содержащими VLAN ID.

интерфейс.VLAN-ID

eth0.2 (пример).

Имена интерфейсов могут отличаться (список возможным имён и от чего это зависит см. в man:vconfig).

# /sbin/vconfig add eth0 2 # /sbin/vconfig add eth0 3 # /sbin/vconfig add eth0 4 # /sbin/vconfig add eth0 5

Далее, назначаем каждому интерфейсу свой IP-адрес.

# /sbin/ifconfig eth0.2 10.х.х.х netmask 255.255.255.0 up # /sbin/ifconfig eth0.3 192.168.0.х netmask 255.255.255.0 up # /sbin/ifconfig eth0.4 192.168.1.х netmask 255.255.255.0 up # /sbin/ifconfig eth0.5 х.х.х.х netmask 255.255.255.224 up

Если маршрут по умолчанию смотрит в один из VLAN'ов, нужно его задать:

# /sbin/route add default gw 192.168.1.1

Лучше сразу запретить пересылку трафика между интерфейсами (forwarding). Если пересылку разрешить, весь трафик между VLANами может пересылаться через эту систему. Если для этого она и настраивалась, пересылку разрешайте, но помните, что вы можете ограничить прохождение трафика и регулировать его другим способом.

Для управления прохождением трафика между VLAN'ами можно использовать стандартные механизмы ядра Linux, такие как маршрутизация, iptables и QoS.

Просматривать информацию о VLAN-подынтерфейсах^[1] в Linux можно через /proc:

%# cat /proc/net/vlan/eth0.2 eth0.2 VID: 2 REORDER_HDR: 1 dev->priv_flags: 1 total frames received: 53973265 total bytes received: 1075877000 Broadcast/Multicast Rcvd: 397878 total frames transmitted: 41904604 total bytes transmitted: 2333267429 total headroom inc: 0 total encap on xmit: 41904604 Device: eth0 INGRESS priority mappings: 0:0 1:0 2:0 3:0 4:0 5:0 6:0 7:0 EGRESSS priority Mappings:

Настройка VLAN при загрузке в Debian GNU/Linux

Основная страница: VLAN в Debian

Для работы описанного ниже способа необходимо чтобы в системе был установлен пакет vlan

Для того чтобы информация о созданных VLAN'ах сохранилась после перезагрузки, необходимо добавить её в файл/etc/network/interfaces. Например:

auto vlan1400 iface vlan1400 inet static address 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 vlan_raw_device eth0

Настройка VLAN при загрузке в CentOS

Основная страница: VLAN в CentOS

Для того чтобы информация о созданных VLAN'ах сохранилась после перезагрузки, необходимо создать файлы с описанием подынтерфейсов^[1] VLAN. Например, для создания подынтерфейса eth0.10 необходимо создать файл /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0.10, содержимое которого будет похожим на традиционное содержимое файлов network-scripts/ifcfg-*:

VLAN=yes DEVICE=eth0.10 BOOTPROTO=static ONBOOT=yes TYPE=Ethernet IPADDR=10.10.10.2 NETMASK=255.255.255.252

QinQ-инкапсуляция в Linux

Q-in-Q инкапсуляция позволяет создавать дважды тегированный трафик. Для каждого уровня вложенности создаётся свой собственный интерфейс.

Подробнее о процедуре настройки:

http://www.opennet.ru/tips/info/1381.shtml

[править]

Настройка VLAN во FreeBSD

Основная страница: VLAN в FreeBSD

Для создания и управления VLAN во FreeBSD не используются какие-то специальные программы. Всё делается с помощью программы ifconfig.

Создать интерфейс vlan4:

# ifconfig vlan4 create

Указать, что созданный интерфейс соответствует трафику, тегированному VLAN 4 и приходящему через физический интерфейсfxp0:

# ifconfig vlan4 vlan 4 vlandev fxp0

Теперь можно работать с vlan4 как с обычным интерфейсом. Этому интерфейсу нужно назначить адрес. Машина будет видна в VLAN 4 по этому адресу:

# ifconfig vlan4 192.168.16.14/30

Предыдущие команды можно было бы совместить в одну.

Просмотреть информацию об интерфейсе:

# ifconfig vlan4 vlan4: flags=8843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500 inet 192.168.16.14 netmask 0xfffffffc broadcast 192.168.16.15 inet6 fe80::204:79ff:fe67:9671%vlan4 prefixlen 64 scopeid 0x6 ether 00:07:e9:45:0d:2c media: Ethernet autoselect (100baseTX <full-duplex>) status: active vlan: 4 parent interface: fxp0

Дополнительная информация:

http://people.freebsd.org/~arved/vlan/vlan_en.html (англ.)

Настройка VLAN в (Open)Solaris

Для создания и управления VLAN в Solaris так же, как и во FreeBSD, не используются какие-то специальные программы. Всё делается с помощью программы ifconfig, но с некоторой спецификой

Создать интерфейс vlan4 на интерфейсе nge0 (именование сетевых интерфейсов таково же, как и во FreeBSD):

# ifconfig nge4000 plumb

То есть новый интерфейс обзывается в виде {имя ethernet-девайса-без_цифр}{(id вилана X 1000)+цифра_от_девайса}. Тем самым новый интерфейс уже привязывается к физическому интерфейсу.

Примеры: nge0 включенный в 20й влан - nge20000 nge1 включенный в 20й влан - nge20001

Теперь можно работать с nge4000 как с обычным интерфейсом. Этому интерфейсу нужно назначить адрес. Машина будет видна в VLAN 4 по этому адресу:

# ifconfig nge4000 192.168.16.14/30

Просмотреть информацию об интерфейсах:

# ifconfig -a # ifconfig nge4000

Настройка VLAN в Oracle Solaris 11 Express

В данной версии настройка VLAN может осуществляться с использованием утилит администрирования уровня соединения (Data Link) и транспортного уровня (IP).

Провести инвентаризацию физических интерфейсов

# dladm show-phys LINK MEDIA STATE SPEED DUPLEX DEVICE e1000g0 Ethernet up 100 full e1000g0 # dladm show-link LINK CLASS MTU STATE BRIDGE OVER e1000g0 phys 1500 up -- --

Создать виртуальный адаптер на базе физического

# dladm create-vlan -l e1000g0 -v 100 vlan100

Создать интерфейс на базе адаптера

# ipadm create-if vlan100

Назначить IPv4 статический адрес для интерфейса

# ipadm create-addr -T static -a 192.168.100.2/24 vlan100/v4

Провести инвентаризацию интерфейсов

# dladm show-link # dladm show-link LINK CLASS MTU STATE BRIDGE OVER e1000g0 phys 1500 up -- -- vlan100 vlan 1500 up -- e1000g0 # ipadm show-if IFNAME STATE CURRENT PERSISTENT lo0 ok -m-v------46 --- vlan100 ok bm--------46 -46 # ipadm show-addr ADDROBJ TYPE STATE ADDR lo0/v4 static ok 127.0.0.1/8 vlan100/v4 static ok 192.168.100.2/24

Настройка VLAN в Windows

Основная страница: VLAN в Windows

В Windows нет встроенной поддержки VLAN. Нельзя создать интерфейс, который бы соответствовал отдельному VLAN'у, за исключением случаев, когда в системе есть специальный драйвер.

В случае использования простых сетевых карт, например, Realtek RTL8139, трафик передаётся в неизменном виде, с тегами, в операционную систему и приложениям. Например, если запустить wireshark и направить его на соответствующий интерфейс, он увидит трафик с тегами.

Более мощные сетевые карты обрабатывают теги 802.1Q. Они могут по-разному поступить с тегами: удалить теги, удалить тегированные фреймы или сделать что-нибудь ещё.

Как правило, в этом случае существуют механизм, позволяющий отключить обработку тегов сетевой картой, сделать её более "тупой" и доставлять трафик вместе с тегами. Обычно, это делается через registry, указанием соответствующего ключа.

Например, для карт Intel в ветке

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Control\Class\{4D36E972-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}\00xx

нужно установить ключ

MonitorModeEnabled= 1

Здесь, xx — это номер сетевого адаптера в системе (подробнее [3]).

Ещё существуют специализированные драйверы от Intel, Broadcom, 3Com и SysKonnect, которые добавляют поддержку VLANов (виртуальные интерфейсы), аггрегированных каналов, failover'а и многие другие функции. Каким образом настраивать их, нужно смотреть в документации для этих драйверов.

Примеры таких драйверов:

3com DynamicAccess
Broadcom Advanced Server Program (BASP)
Intel Advanced Networking Services (iANS)

[править]

Дополнительные вопросы

Автоматизированное создание VLAN

Статическое размещение портов коммутатора в отдельных VLAN'ах становится утомительным занятием уже со второго порта. Решение этой задачи можно автоматизировать одним из нескольких способов:

Использовать специальное программное обеспечение, такое как, например, ProCurve Manager;
Использовать SNMP;
Использовать скрипты.

Первый вариант достаточно прост и удобен, но требует специального программного обеспечения. Кроме того, он не обладает достаточной гибкостью, в том смысле, что это программное обеспечение позволяет решать типовые распространённые задачи, но даже небольшой уход от них в сторону уже трудноосуществим или вовсе невозможен.

Специальное программное обеспечение выполняет размещение портов по VLAN'ам, фактически, отправляя соответствующие команды по SNMP. Это означает, что системный администратор может сделать это и сам с помощью таких инструментов, например, как snmp-utils. Однако, для этого он должен знать процедуру назначения настроек VLAN по SNMP. Для различного сетевого оборудования она варьируется.

Самый простой способ — использовать известные уже команды по настройке оборудования, только автоматизировать их ввод.

К сожалению, простейший удалённый вызов команды в стиле UNIX

ssh switch 'ena; conf t; vlan 10; tagged 20'

невозможен. Аналогичные команды где используется перевод строки вместо символа ; тоже не дадут желаемого эффекта.

Единственный рабочий способ — сформировать поток команд, которые должны быть выполнены на коммутаторе, и каким-то образом передать их ему. Самый простой (но не единственный) способ — передать команды через SSH/Telnet или консольный интерфейс.

Однако, напрямую передать не получится. Понадобится несколько небольших ухищрений:

Мы не можем передать команды для активного оборудования на стандартный поток ввода (то есть "| ssh switch sh -s", очевидно, не сработает). Необходимо использовать программу, взаимодействующую через псевдотерминал. С этой задачей может справиться socat (но не только он);
Если отправить всем скопом большой поток команд на терминал коммутатора через socat (или другое аналогичное средство), он может их просто не успеть обработать, и часть команд будет потеряна. Поэтому, команды вводятся не сплошным потоком, а разделяются паузами.

Для обхода указанных ограничений типичных командных оболочек и упрощения автоматизированной работы чаще всего используются средства более развитых скриптовых языков. Для Perl существует модуль Net::Telnet Описание на www.cpan.orgДля Python существует библиотека telnetlib Описание на www.python.org Также существуют аналогичные модули для работы с FTP, SSH и другими сетевыми протоколами.

Рабочий пример настройки коммутатора с использованием socat ниже. Пример приведён для коммутатора ProCurve, но аналогичным образом можно выполнять настройку любого коммутатора.

Генерируется последовательность команд, которая отправляется на вход socat. Программа socat вызывает программу ssh, которой предоставляет терминал. Через этот терминал вводятся необходимые команды, исполняющиеся на коммутаторе. Скриптmake-many-vlans.pl генерирует последовательность команд, которые передаются на коммутатор. В этом примере команды генерируются и передаются скопом, без задержек между ними. Что плохо и может работать не всегда.

Код скрипта ниже.

%# (sleep 5; echo ${PASSWORD}; sleep 2; echo ; perl make-many-vlans.pl; sleep 2) \ | socat - EXEC:"ssh ${SWITCH}",setsid,pty,ctty

Здесь:

PASSWORD — пароль для доступа к коммутатору
switch.host.net — доменное имя или IP-адрес коммутатора, на котором необходимо выполнить создание VLAN'ов.

Пример скрипта make-many-vlans.pl, который создаёт 5 различных VLAN'ов (VLAN25--VLAN30) и помещает в них отдельные порты коммутатора: (25--30) <perl/>

!/usr/bin/perl

my $i=0;

print "conf t\n"; for (my $i=25; $i<30; $i++) {

   print <<EOF

vlan $i tagged $i exit EOF } print "exit\nexit\nexit\ny\n";

Скрипт просто генерирует последовательность команд, которые должны вводиться в командную строку коммутатора:

conf t vlan 25 tagged 25 exit vlan 26 tagged 26 exit vlan 27 tagged 27 exit vlan 28 tagged 28 exit vlan 29 tagged 29 exit exit exit exit y

Аналогичный пример, но команды вводятся в коммутатор через небольшие интервалы времени.

<sh/> usleep() {

perl -mTime::HiRes -e "Time::HiRes::usleep($1);"

z () {

   ( sleep 5;    echo ${PASSWORD};    sleep 2;    echo;    sleep 3;    echo;    perl make-many-vlans.pl | while read line; do        echo $line;        usleep 100000;    done;    sleep 2 ) | socat - EXEC:"ssh ${SWITCH}",setsid,pty,ctty

Пример скрипта автоматизированного создания VLAN'ов для коммутатора Cisco: <sh/>

!/bin/sh

USER=admin PASSWORD=cisco SWITCH=192.168.90.5

( sleep 2 echo $PASSWORD sleep 1 echo ena sleep 1 echo $PASSWORD echo conf t for port in `seq 17 24` do

   vlan=$[101-17+$port]    cat <<EOF

int fa0/$port switchport mode access switchport access vlan $vlan exit EOF sleep 1 done echo end echo exit echo exit ) | socat - EXEC:"ssh ${USER}@${SWITCH}",setsid,pty,ctty

Ещё вместо socat может использоваться empty.

empty - run processes and applications under pseudo-terminal (PTY) sessions and replace TCL/Expect with a simple shell-tool(англ.)

Динамическая настройка VLAN

Выше рассмотрен способ статического размещения, когда порты коммутатора заранее размещаются в отдельных VLAN'ах.

Настройка может быть в некоторых случаях выполнена динамически, на основе:

MAC-адреса компьютера, который выполняет подключение к сети;
Результатов аутентификации пользователя, который подключается к сети.

Для динамической настройки VLAN по MAC-адресу используется протокол VQP (VLAN Query Protocol) и специальный сервер VMPS (VLAN Management Policy Server). Коммутатор выступает в роли клиента. Он должен поддерживать протокол VQP.

Подробнее о VMPS:

Troubleshooting the Catalyst VMPS Switch (англ.)

Для динамической настройки VLAN в зависимости от пользователя, который подключается к сети используется стандарт 802.1X.

Основная страница: 802.1X и RADIUS

(несколько слов о том, как организовать динамическое назначение VLAN с помощью 802.1x)

[править]

Проброска тегированного трафика через туннель поверх IP-сети

Основная страница: OpenVPN Bridge

Существует две сети, соединённые на IP-уровне между собой. Необходимо сделать так чтобы между этими сетями мог прозрачно передаваться трафик, тегированный с помощью тега 802.1Q так как если бы это была большая коммутируемая сеть.

Указанную задачу можно решить с помощью различных средств построения туннелей, в частности vtun и OpenVPN. Ниже описывается решение задачи с помощью OpenVPN.

Рассмотрим топологию:

Здесь есть несколько машин, соединённых в цепочку с помощью коммутаторов.

debian1 — машина, находящаяся в одной локальной сети
debian5 — машина, находящаяся в другой локальной сети
debian2 — шлюз в Интернет с одной стороны
debian4 — шлюз в Интернет с другой стороны.
debian3 — условный Интернет; соединяет между собой шлюзы debian2 и debian4

В качестве операционной системы используется Debian GNU/Linux. Рассматриваемая последовательность действий будет работать и и в других дистрибутивах Linux. В FreeBSD принципиальных отличий нет, но некоторые команды отличаются (настройка мостов и VLAN'ов).

Необходимо сделать так чтобы машина debian1 видела машину debian5 так как будто они находятся с ней в одной коммутируемой сети. Если трафик, передающийся в этой сети тегирован, теги должны сохранятся. Другими словами, если вместо машины debian1будет коммутатор с настроенными на нём VLAN'ами, который будет смотреть на debian2 тегированным портом (и точно такая же ситуация будет с противоположной стороны), то компьютеры находящиеся в одном VLAN'е будут прекрасно видеть друг друга, независимо от того, в какой части сети они находятся.

Для выполнения процедуры потребуется установить программное обеспечение.

На debian2 и debian4:

openvpn
bridge-utils
iproute2 (не обязательно; но тогда нужно использовать команду ifconfig вместо команды ip)

На debian1 и debian5:

vlan
tcpdump

Настройки OpenVPN:

На debian2 (сервер):

debian2%# cat /etc/openvpn/server.conf dev tap0 secret static.key

На debian4 (клиент):

remote 192.168.2.2 dev tap secret static.key

(здесь предполагается, что 192.168.2.2 — IP-адрес машины debian2 в условном Интернете)

Как и следовало ожидать, для поднятия туннеля и его использования в режиме моста, IP-адреса не нужны.

После того как туннель поднят

debian2 %# /etc/init.d/openvpn start debian4 %# /etc/init.d/openvpn start

на обеих машинах появляются tap-интерфейсы, однако они находятся в погашеном состоянии (ifconfig -a).

Необходимо создать мосты на обеих машинах (debian2 и debian4), и включить все необходимые интерфейсы.

На debian2:

debian2 %# brctl addbr br0 debian2 %# brctl addif br0 tap0 debian2 %# brctl addif br0 eth1 debian2 %# ip link set tap0 up debian2 %# ip link set br0 up

На debian4:

debian4 %# brctl addbr br0 debian4 %# brctl addif br0 tap0 debian4 %# brctl addif br0 eth2 debian4 %# ip link set tap0 up debian4 %# ip link set br0 up

Теперь машины debian1 и debian5 видят друг друга, так как если бы они находились в одной сети.

debian1%# ifconfig eth1 eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:16:3e:01:00:c2 inet addr:192.168.4.1 Bcast:192.168.4.255 Mask:255.255.255.0 UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:335 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:346 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:24490 (23.9 KiB) TX bytes:24736 (24.1 KiB) debian5%# ifconfig eth1 eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:16:3e:01:04:c2 inet addr:192.168.4.5 Bcast:192.168.4.255 Mask:255.255.255.0 UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:144 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:132 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:13492 (13.1 KiB) TX bytes:12556 (12.2 KiB)

С машины debian1 можно пингануть машину debian5 и проследить трассу:

debian1%# ping 192.168.4.5 PING 192.168.4.5 (192.168.4.5) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 192.168.4.5: icmp_seq=1 ttl=64 time=5.56 ms --- 192.168.4.5 ping statistics --- 1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms rtt min/avg/max/mdev = 5.566/5.566/5.566/0.000 ms debian1%# traceroute 192.168.4.5 traceroute to 192.168.4.5 (192.168.4.5), 30 hops max, 40 byte packets 1 (192.168.4.5) 108.408 ms 108.389 ms 108.382 ms

Трассировка показала, что debian5 находится с debian1 в одной коммутируемой сети.

Мы также можем передавать тегированный трафик.

На машине debian1:

debian1%# vconfig add eth1 100 debian1%# ifconfig eth1.100 192.168.100.1

На машине debian5:

debian5%# vconfig add eth1 100 debian5%# ifconfig eth1.100 192.168.100.5

Проверяем:

debian1:~# ifconfig eth1.100 eth1.100 Link encap:Ethernet HWaddr 00:16:3e:01:00:c2 inet addr:192.168.100.1 Bcast:192.168.100.255 Mask:255.255.255.0 UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:34 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:34 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 RX bytes:2712 (2.6 KiB) TX bytes:3188 (3.1 KiB) debian1%# ping 192.168.100.5 PING 192.168.100.5 (192.168.100.5) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 192.168.100.5: icmp_seq=1 ttl=64 time=1.34 ms --- 192.168.100.5 ping statistics --- 1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms rtt min/avg/max/mdev = 1.346/1.346/1.346/0.000 ms debian1%# traceroute 192.168.100.5 traceroute to 192.168.100.5 (192.168.100.5), 30 hops max, 40 byte packets 1 (192.168.100.5) 1.960 ms 1.938 ms 1.930 ms

В это время на debian5:

debian5# tcpdump -i eth1 -n device eth1 entered promiscuous mode audit(1203642136.881:2): dev=eth1 prom=256 old_prom=0 auid=4294967295 tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode listening on eth1, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes 01:02:29.644256 vlan 100, p 0, IP 192.168.100.1 > 192.168.100.5: ICMP echo request, id 19801, seq 1, length 64 01:02:29.644373 vlan 100, p 0, IP 192.168.100.5 > 192.168.100.1: ICMP echo reply, id 19801, seq 1, length 64 ...

Дополнительная информация:

OpenVPN: Static Key Mini-HOWTO (англ.)
OpenVPN: Ethernet Bridging (англ.)

Протоколы автоматической настройки VLAN

GVRP (Generic VLAN Registration Protocol)
VTP (VLAN Trunking Protocol)

Анализ тегированного трафика

Тегированный трафик можно анализировать точно также как и обычный. Как правило, все современные анализаторы распознают теги 802.1Q, показывают их и поддерживают фильтрацию по ним.

Например, если запустить tcpdump на интерфейсе, по которому передаётся тегированный трафик, он его покажет.

%# tcpdump -i eth0 -e -n

Для фильтрации нужно использовать ключевое слово vlan. Например, если нужно увидеть трафик, тегированный тегом VLAN 100, передающийся через интерфейс eth0 (и только его) нужно использовать команду:

%# tcpdump -i eth0 -n vlan 100

VLANS 2 4 6 8 | | | | | | | | | | | | | | | | +-----------------------+ | 802.1Q enabled switch | | | +-----------------------+ | |802.1Q tagged link | | | IP | +----------------+ +-----------------+ | Linux / FreeBSD|---------| Linux / FreeBSD | +----------------+ +-----------------+ | |802.1Q tagged link | | +-----------------------+ | 802.1Q enabled switch | | | +-----------------------+ | | | | | | | | | | | | | | | | 2 4 6 8 VLANS

[править]

Безопасность VLAN

Основная страница: Безопасность VLAN

Принято считать, что достаточно изолировать трафик внутри отдельного VLAN и становится абсолютно невозможно ни просмотреть, ни, тем более, модифицировать его другим участникам сети, которые не имеют прямого доступа к этому VLAN'у. В действительности, это правда только отчасти. Существует большое количество различных способов в случае некорректной настройки коммутатора заставить его направлять на порт вместо трафика одного VLAN'а тегированный трафик множества VLAN'ов.

[править]

Дополнительная информация

IEEE 802.1Q (англ.) — Стандарт 802.1Q
Ethernet frame format (англ.) — Описание форматов фрейма Ethernet
VLAN Information (англ.) — древняя статья о том, что такое VLANы и зачем они нужны
Tutorial on VLANs: Part 1 (англ.) — Статья о VLAN, в том числе о protocol-based VLAN.
VLAN Overview (англ.)

Page updated

Google Sites

Report abuse