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  • 30. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)
    Zhang,Jiawen

    关于你说的这种情况,请朋友帮忙组网抓包验证了一下,结果是:A没有办法向B发出ARP包。如果是同一网段,则会有直连的路由,而不在同一网段的情况下,A没有到B的路由,所以连ARP都发不出去。

  • 31. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)
    NaNi_Z

    竟然还麻烦你和你的朋友做了实验,真是谢谢~~~

     

    我也是突然想到了这个问题。

    之后我也搜了一下,网上有个文章(某文库)讲了如何将交换机相连的两个不同网段的机器互通,方法是将那两台机器的网关都设为自己。这样互Ping时就会直接广播ARP。

     

    据此,我可以假设现在有网关G1和PC1一个网段,网关G2和PC2一个网段,他们都连在同一个交换机上。PC1 Ping PC2时,不是一个网段将消息发送给网关,网关收到后发送一个ARP广播,之后找到PC2。类似的过程PC2找到PC1。这个过程不知道有没有问题。

  • 32. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)
    Zhang,Jiawen

    之后我也搜了一下,网上有个文章(某文库)讲了如何将交换机相连的两个不同网段的机器互通,方法是将那两台机器的网关都设为自己。这样互Ping时就会直接广播ARP。

    的确是的,默认网关设成自己,设成对方都是能ping的通的。

  • 33. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)
    Zhang,Jiawen

    据此,我可以假设现在有网关G1和PC1一个网段,网关G2和PC2一个网段,他们都连在同一个交换机上。PC1 Ping PC2时,不是一个网段将消息发送给网关,网关收到后发送一个ARP广播,之后找到PC2。类似的过程PC2找到PC1。这个过程不知道有没有问题。

    这个问题真的好考验基本功...

    这个命题能够成立的前提条件是"网关收到后发送一个ARP广播",我认为是不行的。

     

    PC 1向PC 2发起通信时,判断与PC 2与自己不在同一网段,这时候把消息发给G1,由G1进行转发。如果PC 1的ARP表中没有G1的MAC,则发送ARP,G1收到ARP之后,返回自己的MAC地址,而不会转发ARP到交换机。所以,PC 1的ARP表中只会有G1的MAC地址,而不会有远端PC 2的MAC地址。之后G1要实现跨网段的数据通信,需是根据目的IP地址的网络号与子网号,选择最佳出口对IP分组进行转发。

  • 34. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)
    zxhdaniel

    首先非常感谢分享,特别是图片啊,不知道楼主怎么弄的,自己制作的么??

    其次吐槽一下,这个页面真是不习惯阿,弄了好久才完成注册并可以开始回复...

    讲的内容很基础,挺实用。

    希望接下来讲解的时候,能有相关的例子(ps:不是说现在没例子),只是希望能一直有一些例子帮助理解;

    另外就是希望最后可以跟一些具体的技术,或者实际场景挂钩,譬如说使用lvs,haproxy,nginx之类的4层和7层负载均衡的时候,包的流向又是变化如何之类的...或者说可以发起一些类似问答之类的,让热心网友提问自己一些关于网络的疑问,这样可以一起进步....

  • 35. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)
    Zhang,Jiawen

    非常感谢~

    例子这方面的确是少了一点~~限于篇幅总是想把道理讲详细一点,以后改进!

    另外就是希望最后可以跟一些具体的技术,或者实际场景挂钩,譬如说使用lvs,haproxy,nginx之类的4层和7层负载均衡的时候,包的流向又是变化如何之类的...

    这些好像不基础了。。。。不过也可能我以前做的比较底层这些不太专长~不过包的流向,流控,负载均衡这方面可以写出一些。

    网友提问其实一直以来欢迎大家提问,@NaNi_Z 的问题举的一些例子就很帮助理解基础概念。之后看看有没有经典的面试题大家一起讨论~

  • 36. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)
    NaNi_Z

    之后G1要实现跨网段的数据通信,需是根据目的IP地址的网络号与子网号,选择最佳出口对IP分组进行转发。

    哦,那就是说,G1收到PC1访问PC2的请求后会选择与PC2同网段的出口寻找PC2,而我的问题中没有这个设定,所以G1找不到PC2,最后PC1不能与PC2通信。

    我这样理解对吗?

  • 37. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)
    zxhdaniel

    嗯嗯,回复得很快呀,赞一个。

    提出跟实际挂钩,只是个人觉得很多人这些知识可能懂了,但是在实际工作中无法应用,或者说遇到网络问题的时候,无法利用

    自己的知识去分析;不过这个要实现还是有点难度,楼主看自己的时间安排之类了。

    嗯,关于提问的,我评论还没看,有空了再细细品味一下。

    多谢回复。

     

    在 2014-08-19 09:18:51,"Zhang,Jiawen" <emc-community-network@emc.com> 写道:

     

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    网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)

     

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    非常感谢~

     

    例子这方面的确是少了一点~~限于篇幅总是想把道理讲详细一点,以后改进!

     

    另外就是希望最后可以跟一些具体的技术,或者实际场景挂钩,譬如说使用lvs,haproxy,nginx之类的4层和7层负载均衡的时候,包的流向又是变化如何之类的...

     

    这些好像不基础了。。。。不过也可能我以前做的比较底层这些不太专长~不过包的流向,流控,负载均衡这方面可以写出一些。

     

    网友提问其实一直以来欢迎大家提问,@NaNi_Z 的问题举的一些例子就很帮助理解基础概念。之后看看有没有经典的面试题大家一起讨论~

     

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  • 38. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)
    Zhang,Jiawen

    撇除网关的功能不谈,“网关收到后发送一个ARP广播,之后找到PC2。”这一段无法成立。

  • 39. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)
    Zhang,Jiawen

    呵呵,会尽量向实际应用靠拢!

  • 40. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)
    NaNi_Z

    嗯知道了,多谢你的回复,期待后续文章~~~

  • 41. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)
    Zhang,Jiawen

    多谢你提问,唔该晒。

  • 42. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月18日更新)
    Zhang,Jiawen

    网络基本功(三):细说VLANTrunk

     

    转载请在文首保留原文出处:EMC中文支持论坛https://community.emc.com/go/chinese image001.gif

     

     

    介绍

     

    网络性能是影响业务效率的一个重要因素。将大型广播域分段是提高网络性能的方法之一。路由器能够将广播包阻隔在一个接口上,但是,路由器的LAN接口数量有限,它的主要功能是在网络间传输数据,而不是对终端设备提供网络接入。访问LAN的功能还是由接入层交换机来实现。与三层交换机相类似,通过在二层交换机上创建VLAN来减少广播域。现代交换机就是通过VLAN来构造的,因此在某种程度上,学习交换机就是学习VLAN

    更多信息

     

    问题的产生:

     

    上一节已经讲过广播域的概念:即广播帧传播覆盖的范围。如下图所示,当网络上的所有设备在广播域产生大量的广播以及多播帧,就会与数据流竞争带宽。这是由网络管理数据流组成,如:ARPDHCPSTP等。如下图所示,假设PC 1产生ARPWindows登录,DHCP等请求:

    image002.jpg

    这些广播帧到达交换机1之后,遍历整个网络并到达所有节点直至路由器。随着网络节点增加,开销的总数也在增长,直至影响交换机性能。通过实施VLAN断开广播域将数据流隔离开来,能够解决这一问题。

     

     

    什么是VLAN

     

    VLANvirtual local area network)是一组与位置无关的逻辑端口VLAN就相当于一个独立的三层网络VLAN的成员无需局限于同一交换机的顺序或偶数端口。下图显示了一个常规的部署,左边这张图节点连接到交换机,交换机连接到路由器。所有的节点都位于同一IP网络,因为他们都连接到路由器同一接口。

    image003.jpg

     

    图中没有显示的是,缺省情况下,所有节点实际上都是同一VLAN。因此,这种拓扑接口可看作是基于同一VLAN的,如上面右图所示。例如,Cisco设备默认VLANVLAN 1,也称为管理VLAN。默认配置下包含所有的端口,体现在源地址表(source address tableSAT)中。该表用于交换机按照目的MAC地址将帧转发至合适的二层端口。引入VLAN之后,源地址表按照VLAN将端口与MAC地址相对应起来,从而使得交换机能够做出更多高级转发决策。下图显示了show mac address tableshow vlan命令的显示输出。所有端口(FA0/1 – FA0/24)都在VLAN 1

    image004.jpg

     

    另一种常用的拓扑结构是两个交换机被一个路由器分离开来,如下图所示。这种情况下,每台交换机各连接一组节点。每个交换机上的各节点共享一个IP地址域,这里有两个网段:192.168.1.0192.168.2.0

    image005.jpg

     

    注意到两台交换机的VLAN相同。非本地网络数据流必须经过路由器转发。路由器不会转发二层单播,多播以及广播帧。这种拓扑逻辑在两个地方类似于多VLAN:同一VLAN下的节点共享一个通用地址域,非本地数据流(对应多VLAN情况不同VLAN的节点)需通过路由器转发。在一台交换机上添加一个VLAN,去掉另一台交换机的话,结构如下所示:

    image006.jpg

    每一个VLAN相当于一个独立的三层IP网络,因此,192.168.1.0上的节点试图与192.168.2.0上的节点通信时,不同VLAN通信必须通过路由器即使所有设备都连接到同一交换机。二层单播,多播和广播数据只会在同一VLAN内转发及泛洪,因此VLAN 1产生的数据不会为VLAN 2节点所见。只有交换机能看得到VLAN,节点和路由器都感觉不到VLAN的存在。添加了路由决策之后,可以利用3层的功能来实现更多的安全设定,更多流量以及负载均衡。

     

    VLAN的作用:

     

    安全性:每一个分组的敏感数据需要与网络其他部分隔离开,减少保密信息遭到破坏的可能性。如下图所示,VLAN 10上的教职工主机完全与学生和访客数据隔离。

    image007.jpg

    节约成本:无需昂贵的网络升级,并且带宽及上行链路利用率更加有效。

    性能提高:将二层网络划分成多个逻辑工作组(广播域)减少网络间不必要的数据流并提升性能。

    缩小广播域:减少一个广播域上的设备数量。如上图所示:网络上有六台主机但有三个广播域:教职工,学生,访客。

    提升IT管理效率:网络需求相似的用户共享同一VLAN,从而网络管理更为简单。当添加一个新的交换机,在指定端口VLAN时,所有策略和步骤已配置好。

    简化项目和应用管理VLAN将用户和网络设备汇集起来,以支持不同的业务或地理位置需求。

    每一个VLAN对应于一个IP网络,因此,部署VLAN的时候必须结合考虑网络地址层级的实现情况。

     

    交换机间VLAN

     

    多交换机的情况下,VLAN是怎么工作的呢?下图所示的这种情况,两个交换机VLAN相同,都是默认VLAN 1,即两个交换机之间的联系同在VLAN 1之内。路由器是所有节点的出口。

    这时单播,多播和广播数据自由传输,所有节点属于同一IP地址。这时节点之间的通信不会有问题,因为交换机的SAT显示它们在同一VLAN

    image008.jpg

     

    而下面这种连接方式就会有问题。由于VLAN在连接端口的主机之间创建了三层边界,它们将无法通信。

    image009.png

    仔细看上图,这里有很多问题。第一,所有主机都在同一IP网,尽管连接到不同的VLAN。第二,路由器在VLAN 1,因此与所有节点隔离。最后,两台交换机通过不同的VLAN互连。每一点都会造成通信阻碍,合在一起,网络各元素之间会完全无法通信。

    交换机用满或同一管理单元物理上彼此分离的情形是很常见的。这种情况下,VLAN需要通过trunk延伸至相邻交换机。trunk能够连接交换机,在网络间传载VLAN信息。如下图所示:

    image010.png

    对之前的拓扑的改进包括:

    ·         PC 1PC 2分配到192.168.1.0网段以及VLAN 2

    ·         PC 3PC 4分配到192.168.2.0网段以及VLAN 3

    ·         路由器接口连接到VLAN 2VLAN 3

    ·         交换机间通过trunk线互连。

    注意到trunk端口出现在VLAN 1,他们没有用字母T来标识。trunk在任何VLAN都没有成员。现在VLAN跨越多交换机,同一VLAN下的节点可以物理上位于任何地方。

     

    什么是Trunk

     

    Trunk是在两个网络设备之间承载多于一种VLAN的端到端的连接,将VLAN延伸至整个网络。没有VLAN TrunkVLAN也不会非常有用。VLAN Trunk允许VLAN数据流在交换机间传输,所以设备在同一VLAN,但连接到不同交换机,能够不通过路由器来进行通信。

    一个VLAN trunk不属于某一特定VLAN,而是交换机和路由器间多个VLAN的通道。如下图所示,交换机S1S2,以及S1S3之间的链路,配置为传输从VLAN10,20,30以及90的数据流。该网络没有VLAN trunk就无法工作。

    image011.jpg

    当安装好trunk线之后,帧在trunk线传输是就可以使用trunk协议来修改以太网帧。这也意味着交换机端口有不止一种操作模式。缺省情况下,所有端口都称为接入端口。当一个端口用于交换机间互连传输VLAN信息时,这种端口模式改变为trunk,节点也路由器通常不知道VLAN的存在并使用标准以太网帧或“untagged”帧。trunk线能够使用“tagged”帧来标记VLAN或优先级。

    因此,在trunk端口,运行trunk协议来允许帧中包含trunk信息。如下图所示:

    image012.jpg

    PC 1在经过路由表处理后向PC 2发送数据流。这两个节点在同一VLAN但不同交换机。步骤如下:

    ·         以太网帧离开PC 1到达Switch 1

    ·         Switch 1SAT表明目的地是trunk线的另一端。

    ·         Switch 1使用trunk协议在以太网帧中添加VLAN id

    ·         新帧离开Switch 1trunk端口被Switch 2接收。

    ·         Switch 2读取trunk id并解析trunk协议。

    ·         源帧按照Switch 2SAT转发至目的地(端口4)。

     

    VLAN tag如下图所示,包含类型域,优先级域,CFICanonical Format Indicator)指示MAC数据域,VLAN ID

    image013.jpg

     

  • 43. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月25日更新)
    NaNi_Z

    感谢你的分享

    照例我又来提问了

     

    关于trunk我可以这么理解吗?

    trunk将端口较少的两个交换机连接成一个端口较多的交换机,使得VLAN中可以接入的机器更多。

     

    另外,关于VLAN我的理解是

    带有VLAN功能的交换机仍然属于二层设备,交换机上对VLAN的划分实际上是对交换机上端口的划分,属于不同VLAN的端口间不能通信而无关这些端口连接的机器是否在一个网段上。

  • 44. Re: 网络基本功系列:细说网络那些事儿(8月25日更新)
    Zhang,Jiawen

    关于trunk我可以这么理解吗?

    trunk将端口较少的两个交换机连接成一个端口较多的交换机,使得VLAN中可以接入的机器更多。

    欢迎

    trunk主要目的是为了交换机之间能够方便传递多个VLAN的信息,(通过打上标签来判断信息属于哪个VLAN),将VLAN延伸至整个网络,也可以认为使得接入的机器更多。

    Capture.PNG.png

     

    另外,关于VLAN我的理解是

    带有VLAN功能的交换机仍然属于二层设备,交换机上对VLAN的划分实际上是对交换机上端口的划分,属于不同VLAN的端口间不能通信而无关这些端口连接的机器是否在一个网段上。

    是的,即使同一台交换机不同的VLAN端口,也无法通信。