異なるネットワーク間の通信の分析
分析の目的
1 デバイスは異なるネットワーク間でどのように通信しますか?
2. 通信プロセス中に冗長リンクにループが発生しますか?
3. 通信プロセス中に明らかにアクセス速度が遅い理由は何ですか?
4 通信プロセス中に、同じネットワーク セグメント上の一部のアドレスが接続され、一部のアドレスが接続されません。何が原因ですか?
5 通信プロセス中に異なるネットワーク セグメントのアドレスに到達できない理由は何ですか?
VLAN間通信なし – レイヤ3スイッチによりVLAN間通信を実現
理論的根拠
レイヤ 3 スイッチは、一般にレイヤ 2 ネットワークを VLAN で分割し、レイヤ 2 スイッチングを実現すると同時に、異なる VLAN 間のレイヤ 3 IP 相互アクセスを実現します。
レイヤ 2 通信:
送信元ホストは通信を開始する前に、自身の IP と宛先ホストの IP を比較し、両者が同じネットワーク セグメント内にある場合、送信元ホストは宛先ホストに ARP リクエストを直接送信し、宛先ホストからの ARP 応答 相手の物理層 (MAC) アドレスを取得した後、相手の MAC アドレスをメッセージの宛先 MAC アドレスとして使用してメッセージを送信します
レイヤ 3 通信:
送信元ホストは、宛先ホストが自分とは異なるネットワーク セグメントにあると判断すると、ゲートウェイ (ゲートウェイ) 経由でメッセージを送信します。つまり、ARP リクエストを送信して、ゲートウェイ IP に対応する MAC を取得します。アドレスを取得し、ゲートウェイから ARP 応答を取得し、ゲートウェイ MAC をメッセージの宛先 MAC として使用してメッセージを送信します。このとき、送信されるメッセージの送信元 IP は送信元ホストの IP であり、宛先 IP は宛先ホストの IP のままです。
設定の練習:
レイヤ 3 スイッチは
VLAN 30 40 を作成します
[Huawei]vlan ba
[Huawei]vlan batch 30 40
vlanifアドレスを設定する
[Huawei]interface vlan 30
[Huawei-Vlanif30]ip add
[Huawei-Vlanif30]ip address 192.168.3.1 24
[Huawei-Vlanif30]quit
vlanifアドレスを設定する
[Huawei]interface vlan 40
[Huawei-Vlanif40]ip address 192.168.4.1 24
[Huawei-Vlanif40]quit
vlan30 40 の通過を許可する
[Huawei]interface GigabitEthernet 0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan 30 40
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]display this
#
interface GigabitEthernet0/0/2
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 30 40
#
return
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]
レイヤ2スイッチ構成
VLAN 30 40 を作成します
[Huawei]vlan ba
[Huawei]vlan batch 30 40
vlan30 40 の通過を許可する
Huawei]interface GigabitEthernet 0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port lin
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port link-ty
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port link-type tr
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 30 40
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]quit
ポート 2 を VLAN 30 に分割します
[Huawei]interface GigabitEthernet 0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 30
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]quit
ポート 3 を VLAN 40 に分割します
[Huawei]interface GigabitEthernet 0/0/3
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 40
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]quit
達成される効果は、PC3 が PC4 に正常にアクセスできることです。
ワンアームルーティングによりVLAN間通信を実現
理論的根拠
ルーターの物理インターフェイスは複数の論理インターフェイスに分割でき、各サブインターフェイスは VLAN ネットワーク セグメントのゲートウェイに対応します。ルータは、MAC アドレスを再カプセル化し、VLAN タグを変換することで
通信を実現します。
ワンアーム ルーティング テクノロジにより、ルータの物理インターフェイスがさまざまな VLAN データに対応できるようになります。本質的には、物理インターフェイスをいくつかのサブインターフェイスに分割することです。これらのサブインターフェイスは、802.1q タグでカプセル化され、その TAG タグを識別します。異なる VLAN。
設定の練習
ルーターを
サブインターフェース 1 に設定し、ARP ブロードキャスト要求機能を有効にします。
<Huawei>sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]
[Huawei]interface GigabitEthernet 0/0/0.10
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]dot1q termination vid 10
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]ip add 192.168.1.1 24
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]arp broadcast enable
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]quit
サブインターフェース 2 を設定し、ARP ブロードキャストリクエスト機能を有効にします。
[Huawei]interface GigabitEthernet 0/0/0.20
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]dot1q termination vid 20
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]ip add 192.168.2.1 24
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]arp broadcast enable
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]quit
レイヤ2スイッチ構成
vlan10 20 の通過を許可する
Huawei]interface GigabitEthernet 0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 10 20
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]quit
ポート 2 を VLAN 10 に分割します
[Huawei]interface GigabitEthernet 0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 10
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]quit
ポート 3 を VLAN 20 に分割します
[Huawei]interface GigabitEthernet 0/0/3
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 20
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]quit
pc1 が pc2 にアクセスできることを認識します。
まとめ
VLAN間で通信が行われない場合、通信処理はどうなるのでしょうか？
到達不能なインターフェイスのパケット分析を通じて、つまり、レイヤー 2 ブロードキャストとレイヤー 3 転送のプロセスが簡単になります。
レイヤ 3 機器を使用せずに VLAN 通信を実現できますか?
理論的根拠:
VLAN 間の通信の基準は、2 台の PC の IP アドレスがブロードキャスト ドメイン内にあるかどうか、つまり 2 つのアドレスがサブネット アドレス範囲内にあるかどうかです。
実験による検証:
2 つのレイヤー 2 スイッチは、PC をそれぞれ vlan 20 と vlan40 に分割します。
スイッチ5の構成は、
ポート1とポート2の両方をvlan30に分割し、アクセスとして設定します。
[Huawei]vlan 30
[Huawei-vlan30]quit
[Huawei]interface Ethernet 0/0/1
[Huawei-Ethernet0/0/1]port link-type access
[Huawei-Ethernet0/0/1]port default vlan 30
[Huawei-Ethernet0/0/1]dis this
#
interface Ethernet0/0/1
port link-type access
port default vlan 30
#
return
[Huawei-Ethernet0/0/1]
[Huawei]interface Ethernet 0/0/2
[Huawei-Ethernet0/0/2]port link-type access
[Huawei-Ethernet0/0/2]port default vlan 30
[Huawei-Ethernet0/0/2]dis this
#
interface Ethernet0/0/2
port link-type access
port default vlan 30
#
return
[Huawei-Ethernet0/0/2]
スイッチ3の構成は
同じで、2ポートと3ポートをvlan40に分けてアクセスとして設定します
結果: ネットワークに到達できません。
ブロードキャスト メッセージでは 192.168.4.10 が見つかりません。そこで、ゲートウェイ 192.168.3.1 に問い合わせましたが、もちろん見つかりませんでした。
PCのゲートウェイを削除してpingを実行するとどうなりますか?
回答；到達不能を直接表示し、スイッチにはメッセージを送信せず、到達不能の結果はローカルで判定、つまりマスク計算を行います。
感想（実際の環境では起こりません）：
同じネットワークセグメント上で、異なる VLAN の PC は通信できますか?
回答：vlanタグを剥がすことで通信可能です。
デュアルリンクネットワークアーキテクチャのレイヤ3スイッチにおけるVLAN間の通信に問題はありますか?
理論的根拠:
実現可能性分析: この状況は現実に起こります。顧客はスイッチを 1 台しか持っていませんが、ドメインが 2 つあり、それらを分割する必要があります。
通信経路：PC3→L2002→L2001→L3003→L3001→L2004→L2003→pc4が
理論上可能です。
第 2 層と第 3 層の間にデュアルリンクがある場合、何らかの理由により VLAN 間で通信できない回線が発生することが実践結果から判明しています。
練習：
レイヤ 3 スイッチの構成
具体配置命令参考前面命令配置，以下为简述
1 交换机的3口给一个trunk，并只允许vlan 30通过。
2 交换机的2口给一个trunk，并只允许vlan 40通过。
interface GigabitEthernet0/0/2
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 40
#
interface GigabitEthernet0/0/3
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 30
#
レイヤ2スイッチ構成
具体配置命令参考前面命令配置，以下为简述
1 交换机的1口给一个trunk，并只允许vlan 30通过。
2 交换机的4口给一个trunk，并只允许vlan 40通过。
3 将交换机2口给一个access，并划分到vlan 30.
3 将交换机3口给一个access，并划分到vlan 40.
#
interface Ethernet0/0/1
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 30
#
interface Ethernet0/0/2
port link-type access
port default vlan 30
#
interface Ethernet0/0/3
port link-type access
port default vlan 40
#
interface Ethernet0/0/4
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 40
結果:
PC3 は vlan 30 と vlan 40 のゲートウェイにアクセスできません
PC4 は、VLAN 30 および VLAN 40 のゲートウェイにアクセスできません。
分析:
PC3 は 192.168.3.1 の icmp パケットを送信し、第 2 層デバイスのアップリンク ポート 1 および 4 でパケットをキャプチャしますが、メッセージは表示されません。
PC4 は 192.168.4.1 の icmp パケットを送信し、第 2 レイヤ デバイスのアップリンク ポート 1 および 4 でパケットをキャプチャします。ポート 4 にはメッセージが表示されますが、ポート 1 にはメッセージがありません。望ましい効果を達成します。
問題を調査するには、行 B を削除し、設定を変更しないでください。PC3
は、VLAN 30 のゲートウェイと VLAN 40 のゲートウェイにアクセスできます。
この問題の原因は何ですか? 一緒に理由を探っていきたいと思います。他にアイデアがある場合は、コメント欄にメッセージを残してください。