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Gruppen an einem Switch trennen (VLANs)

Nach dieser Lektion: Ich kann zwei Gruppen von Hosts an einem Switch trennen.

Lektion, 55 Min.6 BefehleVLAN-Lab: VLANs und Inter-VLAN-Routing auf einer Ubuntu-VM im Browser

Kassen und Gäste an einem Switch

Ein Switch im Büro verbindet die Kassen, die PCs der Mitarbeitenden und eine Box für das Gäste-WLAN. Ein Gästelaptop darf nie eine Kasse sehen.

Drei Switches kosten Geld und Platz an der Wand. Ein VLAN teilt einen Switch allein durch Einstellungen in mehrere getrennte.

Am Ende dieser Lektion

Notiz

Ich kann zwei Gruppen von Hosts an einem Switch trennen.

Schlüsselwörter

BegriffWas er bedeutetBeispiel
Broadcast-Domänealle Geräte, die die Broadcasts der anderen hören
VLANein virtuelles LAN: ein Switch, der wie mehrere getrennte wirktVLAN 10
Access-Portein Switch-Port, der zu einem VLAN gehört, für ein Gerät
Trunk-Portein Switch-Port, der mehrere VLANs zwischen Switches oder zu einem Router trägt
Tageine Markierung am Frame, die sein VLAN nennt
Router on a Stickein Router, der alle VLANs über ein einziges Kabel verbindet

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Ein Switch ist eine Broadcast-Domäne

Ein Switch gibt einen Broadcast an jedem Port aus. Auf einem einfachen Switch hört also jedes Gerät jedes andere.

Das heißt Broadcast-Domäne. Geräte darin erreichen sich ohne Router.

Ein VLAN schneidet den Switch in mehrere Broadcast-Domänen.

Switch, Router und Hosts kennenlernen

Befehl
vlanlab status

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Die VLAN-Tabelle des Switches lesen

Befehl
sudo ip netns exec sw bridge vlan show

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Über den Switch fragen, ohne Router

Befehl
sudo ip netns exec h20 arping -c 2 -I eth0 10.10.0.100

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Was die drei Antworten sagen

Jeder Port liegt in VLAN 1. Die VLAN-Tabelle hat eine Zeile für jeden der vier Ports und eine für die Bridge selbst, br0. Die Hosts gehören zu zwei Adressbereichen, doch der Switch behandelt sie als eine Gruppe.

arping fragt „Wer hat diese Adresse?“ quer über den Switch. Der Server antwortet beide Male mit seiner eigenen Hardware-Adresse. Noch trennt nichts die zwei Gruppen.

Access-Ports und Trunk-Ports

Ein Access-Port gehört zu einem VLAN. Das angeschlossene Gerät weiß nichts von VLANs.

Ein Trunk-Port trägt mehrere VLANs auf einem Kabel. Damit sie getrennt bleiben, bekommt jeder Frame einen Tag, der sein VLAN nennt. Der Standard dafür heißt 802.1Q.

Ein Beispiel: eine Port-Tabelle

PortAngeschlossenModusVLANs
1Kasse einsAccess10
2Kasse zweiAccess10
3PC der MitarbeitendenAccess20
4Gäste-WLAN-BoxAccess30
5Der RouterTrunk10, 20, 30

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Ein Router verbindet die VLANs

Geräte in verschiedenen VLANs sprechen nicht über den Switch. Sollen sie reden, muss ein Router dazwischen sitzen.

Ein Kabel genügt. Es ist ein Trunk, und der Router gibt ihm für jedes VLAN ein Subinterface. Jedes hat die Gateway-Adresse seines VLANs.

Das ist ein Router on a Stick.

Ein Beispiel: ein Paket über VLANs hinweg

SchrittWoTag
1Der PC sendet an sein GatewayKeiner
2Der Switch gibt es an den RouterVLAN 20
3Der Router findet das Netz der Kasse und sendet zurückVLAN 10
4Der Switch übergibt es der KasseKeiner

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Das andere VLAN erreichen wollen

Befehl
sudo ip netns exec h10 ping -c 2 -W 1 10.20.0.11

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Das eine Kabel des Routers ansehen

Befehl
sudo ip netns exec r1 ip -br addr show dev eth0

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Lesen, wohin h10 andere Netze schickt

Befehl
sudo ip netns exec h10 ip route

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Ein häufiger Fehler

Warnung

Viele glauben, Hosts in verschiedenen VLANs erreichten sich trotzdem über den Switch. Der Switch leitet nie von einem VLAN in ein anderes weiter. Ein Router muss sie verbinden, und eine Regel auf ihm kann den Verkehr noch sperren.

Weiterführend: eine dritte Gruppe

Der Laden bekommt Türkameras. Sie kommen in VLAN 40, an Port 6, mit dem Netz 10.40.0.0/24.

Schreiben Sie die neuen und geänderten Zeilen der Port-Tabelle aus dem Beispiel. Nennen Sie die Gateway-Adresse, die das neue Subinterface des Routers braucht.

Ergänzen Sie die Zeilen dann in PORTS, in einer Kopie der Tests. Prüfen Sie mit koennen_sprechen, dass eine Kamera eine Kasse nur über den Router erreicht.

Über dieses Lab und seinen Quellcode: VLAN-Lab: VLANs und Inter-VLAN-Routing auf einer Ubuntu-VM im Browser

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