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Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc. 2000 Von Hubs zu VLANs.

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Präsentation zum Thema: "Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc. 2000 Von Hubs zu VLANs."—  Präsentation transkript:

1 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Von Hubs zu VLANs

2 Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Verwenden von Hubs Geräte der Schicht 1 Günstig Eingang an einem Port, Ausgang an den anderen Ports Eine Kollisionsdomäne Eine Broadcast-Domäne

3 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Diese Lösung eignet sich gut für kleine Workgroups, bei größeren Workgroups oder hohem Datenaufkommen ist sie jedoch nicht mehr optimal. Hub Ein Hub Ein Netzwerk (normalerweise IP-Netzwerkadresse) Eine Kollisionsdomäne Eine Broadcast-Domäne

4 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Was wäre, wenn sich die Computer in zwei verschiedenen Subnetzen befänden? Könnten sie innerhalb des eigenen Subnetzes miteinander kommunizieren? Ja Und zwischen den Subnetzen? Nein. Dafür benötigen sie einen Router. Ein Hub - Zwei Subnetze Zwei Subnetze Eine Kollisionsdomäne Eine Broadcast-Domäne Hub

5 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Gleiche Situation wie vorher, jedoch mit Schwerpunkt auf dem Netzwerk. Alle Hubs Eine Netzwerkadresse Eine Kollisionsdomäne Eine Broadcast-Domäne Hub Hub

6 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Verwenden von Switches Geräte der Schicht 2 Moderate Kosten für übliche Access-Switches, leistungsfähige Geräte können allerdings sehr teuer sein. Filterung auf Schicht 2 basiert auf Ziel-MAC-Adressen und Quelladress-Tabelle Eine Kollisionsdomäne pro Port Eine Broadcast-Domäne

7 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Netzwerk mit Switch und Hub Ein Netzwerk Mehrere Kollisionsdomänen Eine pro Switch-Port Eine für den ganzen Hub Eine Broadcast-Domäne Hub Zwei virtuelle Verbindungen: (vollständig gelernte Adresstabellen) Datenverkehr von nach und von nach Switch

8 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Netzwerk mit Switch und Hub Ein Netzwerk Mehrere Kollisionsdomänen Eine pro Switch-Port Eine für den ganzen Hub Eine Broadcast-Domäne Hub Switch Im Gegensatz zum Hub: Datenverkehr von nach und von nach Kollision!

9 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Netzwerk mit Switch und Hub Ein Netzwerk Mehrere Kollisionsdomänen Eine pro Switch-Port Eine für den ganzen Hub Eine Broadcast-Domäne Hub Switch Kollisionen und Switches: Was geschieht, wenn zwei Geräte an einem Switch Daten an ein anderes Gerät am Switch senden? zu und zu

10 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Netzwerk mit Switch und Hub Ein Netzwerk Mehrere Kollisionsdomänen Eine pro Switch-Port Eine für den ganzen Hub Eine Broadcast-Domäne Hub Der Switch behält die Frames im Zwischenspeicher und wickelt den Datenverkehr für Host über eine Warteschlange ab. Das bedeutet, dass die sendenden Hosts nichts von den Kollisionen bemerken und die Frames nicht noch einmal senden müssen. Frames im Zwischenspeicher Switch

11 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Andere Switching-Funktionen Wiederholung Asymmetrische Ports: 10 Mbit/s und 100 Mbit/s Vollduplex-Ports Cut-through-Switching und Store-and-Forward- Switching

12 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Ports, über die Switches mit Servern kommunizieren, sollte man für höhere Bandbreite (100 Mbit/s) und Vollduplex-Betrieb vorsehen. Komplett geswitchtes Netzwerk Ein Netzwerk Mehrere Kollisionsdomänen Eine pro Switch-Port Eine Broadcast-Domäne Switch Switch

13 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Einführung von mehreren Subnetzen/Netzwerken ohne Router Switches sind Geräte der Schicht 2 Router sind Geräte der Schicht 3 Daten zwischen Subnetzen/Netzwerken müssen über einen Router geleitet werden.

14 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Komplett geswitchtes Netzwerk - Zwei Netzwerke Zwei Subnetze Mehrere Kollisionsdomänen Eine pro Switch-Port Eine Broadcast-Domäne Switch Switch Ein geswitchtes Netzwerk mit zwei Subnetzen: Worauf kommt es an? Können Daten innerhalb des Subnetzes transportiert werden? Ja Können Daten zwischen den Subnetzen transportiert werden? Nein. Dafür benötigen sie einen Router. Was geschieht mit einem Broadcast der Schicht 2, wie einer ARP-Anfrage? ARP-Anfrage

15 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Komplett geswitchtes Netzwerk - Zwei Netzwerke Zwei Subnetze Mehrere Kollisionsdomänen Eine pro Switch-Port Eine Broadcast-Domäne Switch Switch Alle Geräte sehen die ARP-Anfrage. Eine Broadcast-Domäne bedeutet, die Switches senden die Broadcasts über alle Ports, außer den Eingangs-Port. Die in der ARP-Anfrage enthaltenen Informationen der Schicht 3 sind den Switches unbekannt. Dafür werden Bandbreite im Netzwerk und Verarbeitungszeit in den Hosts benötigt.

16 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Eine Lösungsmöglichkeit: Trennen Sie die Subnetze physikalisch. Die Daten können aber immer noch nicht zwischen den Subnetzen übertragen werden. Wie kann erreicht werden, dass die Daten zwischen den beiden Subnetzen transportiert werden? Zwei geswitchte Netzwerke Zwei Subnetze Mehrere Kollisionsdomänen Eine pro Switch-Port Zwei Broadcast-Domänen Switch Switch

17 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Einführung von mehreren Subnetzen/Netzwerken ohne Router Switches sind Geräte der Schicht 2 Router sind Geräte der Schicht 3 Daten zwischen Subnetzen/Netzwerken müssen über einen Router geleitet werden.

18 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Geroutete Netzwerke Zwei Subnetze Mehrere Kollisionsdomänen Eine pro Switch-Port Kommunikation zwischen Subnetzen Switch Switch Router Geroutetes Netzwerk: Zwei separate Broadcast-Domänen, weil der Router die Broadcasts der Schicht 2, wie ARP-Anfragen, nicht weiterleitet.

19 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Switches mit mehreren Subnetzen Bis jetzt sollte alles eine Wiederholung für Sie gewesen sein. Jetzt wollen wir uns anschauen, was geschieht, wenn es zwei Subnetze an einem Switch gibt und Daten zwischen den beiden Subnetzen geroutet werden sollen.

20 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Geroutete Netzwerke Zwei Subnetze Kommunikation zwischen Subnetzen Switch Router sekundär Router-on-a-stick: Wenn nur eine Schnittstelle zum Routen von Daten zwischen Subnetzen oder Netzwerken verwendet wird, nennt man das Router-on-a-stick. Um der Schnittstelle mehrere IP-Adressen zuzuweisen, müssen Sie sekundäre Adressen oder Subschnittstellen verwenden. Schnittstelle E0 IP-Adresse IP-Adresse sekundär

21 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Router-on-a-stick Vorteile Hilfreich, wenn es nur eine begrenzte Anzahl an Ethernet-Schnittstellen am Router gibt. Nachteile Da es nur eine Verbindung zwischen mehreren Subnetzen gibt, wird der Verkehr für mehrere Subnetze über eine Verbindung geleitet. Stellen Sie sicher, dass diese Verbindung den Verkehr bewältigen kann. Sie sollten eine Hochgeschwindigkeitsverbindung (100 Mbit/s) und Vollduplex verwenden.

22 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Zusammenfassung 1. Denken Sie daran, das richtige Standard- Gateway für die einzelnen Hosts zu verwenden Hosts - Standard-Gateway ist Hosts - Standard-Gateway ist Der Router wird dennoch zum Routen zwischen Subnetzen verwendet, deshalb benötigen Sie: Router (config)# router rip Router (config-router)# network

23 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Geroutete Netzwerke Zwei Subnetze Kommunikation zwischen Subnetzen Router Mehrere Schnittstellen: Es können zwei Ethernet-Router-Ports statt nur einem verwendet werden. Dies kann jedoch schwierig werden, wenn es nicht genügend Ethernet-Ports am Router gibt. E0E1 Switch 1

24 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Ein Switch - zwei Subnetze: Gute Nachrichten: Daten können zwischen Subnetzen transportiert werden, und wir haben zwei separate Broadcast-Domänen. Schlechte Nachrichten: Die Hosts befinden sich in verschiedenen Subnetzen, aber in einer Broadcast-Domäne der Schicht 2. Geroutete Netzwerke Zwei Subnetze Kommunikation zwischen Subnetzen Switch Router sekundär ARP-Anfrage

25 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Eine ARP-Anfrage von für kann dennoch von allen Hosts am Switch gesehen werden. Der Switch ist ein Gerät der Schicht 2, das Broadcast-Verkehr über alle Ports sendet, außer den Eingangs-Port. Geroutete Netzwerke Zwei Subnetze Kommunikation zwischen Subnetzen Switch Router sekundär

26 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Einführung von VLANs VLANs bringen separate Broadcast-Domänen mit sich. Router werden benötigt, um Informationen zwischen verschiedenen VLANs zu übertragen. VLANs sind nicht unbedingt erforderlich, um separate Subnetze in einem geswitchten Netzwerk verwenden zu können. Sie bieten jedoch mehr Vorteile, beispielsweise im Zusammenhang mit Broadcasts auf der Schicht 2.

27 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Zwei VLANs Zwei Subnetze Switch VLAN VLAN VLAN VLAN 2 Steuerung von Schicht-2-Broadcasts: Eine ARP-Anfrage von für kann nur von den Hosts in diesem VLAN gesehen werden. Der Switch sendet Broadcast-Verkehr nur über die Ports, die dem jeweiligen VLAN angehören, in diesem Fall VLAN 1.

28 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Port-zentrische VLAN-Switches Denken Sie daran, dass es zu Ihren Aufgaben als Netzwerkadministrator gehört, Switch-Ports dem richtigen VLAN zuzuweisen. Diese Zuweisung erfolgt nur am Switch und nicht am Host. Hinweis: In den folgenden Diagrammen wird das VLAN unter dem Host angezeigt, es wird aber eigentlich im Switch zugewiesen Port VLAN

29 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Catalyst VLAN-Zugehörigkeitskonfiguration [M] Zugehörigkeitstyp [V] VLAN-Zuweisung [R] Dynamische Zugehörigkeit neu bestätigen [X] Zurück zum vorherigen Menü Auswahl eingeben: PortVLANZugehörigkeitstyp 11Statisch Statisch 111Statisch 122Statisch AUI1Statisch A1 B1

30 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Steuerung von Schicht-2-Broadcasts: Ohne VLANskönnte die ARP-Anfrage von allen Hosts gesehen werden. Dadurch würde wieder unnötig Netzwerkbandbreite und Rechenzeit verschwendet. Keine VLANs Wie bei einem einzelnen VLAN Zwei Subnetze Switch 1

31 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Zwei VLANs Zwei Subnetze Switch VLAN VLAN VLAN VLAN 2 Mit VLANs: Daten werden nur innerhalb des VLANs übertragen. Zur Erinnerung: Switches sind Geräte der Schicht 2, die Datenverkehr nur innerhalb des VLANs weiterleiten können.

32 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Port VLAN Switch-Port: VLAN-ID

33 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Zwei VLANs Zwei Subnetze Switch VLAN VLAN VLAN VLAN 2 Mit VLANs: Ein Switch kann Daten nicht zwischen verschiedenen VLANs transportieren. Beispiel: Daten von nach X Switch-Port: VLAN-ID

34 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Zusammenfassung 1.Zur Erinnerung: VLAN-IDs (Nummern) werden dem Switch-Port und nicht dem Host zugewiesen. (Port-zentrische VLAN-Switches) 2.Stellen Sie sicher, dass alle Hosts in einem Subnetz demselben VLAN angehören. Andernfalls treten Probleme auf. Hosts in Subnetz /24 - VLAN 1 Hosts in Subnetz /24 - VLAN 2 usw.

35 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Routing und VLANs Im vorherigen Beispiel konnten die Daten zwar innerhalb eines VLANs, jedoch nicht zwischen verschiedenen VLANs weitergeleitet werden. So wie bei den Subnetzen benötigen Sie einen Router, um Informationen zwischen verschiedenen VLANs zu routen. Der Vorteil ist, dass der Switch den Broadcast-Verkehr nur innerhalb des VLANs verbreitet.

36 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Router VLANs Zwei Subnetze Kommunikation zwischen VLANs HINWEIS : VLANs werden nur den Ports zugewiesen VLAN VLAN VLAN VLAN VLAN VLAN 2 Daten zwischen den VLANs werden über den Router weitergeleitet. Daten von zu Switch 1

37 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Zusammenfassung 1. Denken Sie daran, das richtige Standard-Gateway für die einzelnen Hosts zu verwenden Hosts - Standard-Gateway ist Hosts - Standard-Gateway ist Der Router wird dennoch zum Routen zwischen Subnetzen verwendet, deshalb benötigen Sie: Router (config)# router rip Router (config-router)# network Die Switch-Ports zum Router müssen die entsprechende VLAN-ID des Subnetzes aufweisen. Der Switch-Port zu muss in VLAN 1 sein. Der Switch-Port zu muss in VLAN 2 sein.

38 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Switch-Port: VLAN-ID Router (VLAN 1) (VLAN 2) (Die VLAN-ID wird nicht im Router festgelegt.)

39 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Worin liegt der Unterschied? Einer der wichtigsten Unterschiede zwischen Subnetzen mit VLANs und Subnetzen ohne VLANs in geswitchten Netzwerken ist der, dass VLANs eine Begrenzung von Broadcasts der Schicht 2 ermöglichen.

40 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Hier ein Beispiel für eine ARP-Anfrage ohne VLANs. Geroutete Netzwerke Zwei Subnetze Kommunikation zwischen Subnetzen Router ARP-Anfrage Switch 1

41 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Hier ein Beispiel für eine ARP-Anfrage mit VLANs. Beachten Sie, dass der Broadcast auf das VLAN beschränkt ist, aus dem er kam, in diesem Fall VLAN 1. VLANs Zwei Subnetze Kommunikation zwischen VLANs HINWEIS : VLANs werden nur den Ports zugewiesen VLAN VLAN VLAN VLAN 2 Router VLAN VLAN 2 ARP-Anfrage Switch 1

42 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Kann ich die Router-on-a-stick-Methode mit mehreren VLANs verwenden? Können Sie mir noch einmal erklären, was Router-on-a-stick genau ist?

43 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Geroutete Netzwerke Zwei Subnetze Kommunikation zwischen Subnetzen Router sekundär Was ist Router-on-a-stick? Wenn nur eine Schnittstelle zum Routen von Daten zwischen Subnetzen oder Netzwerken verwendet wird, nennt man das Router-on-a-stick. Um der Schnittstelle mehrere IP-Adressen zuzuweisen, müssen Sie sekundäre Adressen oder Subschnittstellen verwenden. Schnittstelle E0 IP-Adresse IP-Adresse sekundär Switch 1

44 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Bei Verwendung der Router-on-a-stick-Methode ist ISL- oder 802.1Q-Trunking erforderlich. Im nächsten Abschnitt werden Tagging und Trunking beschrieben. VLANs Zwei Subnetze Kommunikation zwischen VLANs mithilfe von Trunking HINWEIS: VLANs werden nur den Ports zugewiesen VLAN VLAN VLAN VLAN 2 Router sekundär ISL- oder 802.1Q-Trunking Switch 1 ISL- oder 802.1Q-Trunking

45 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Switches ohne Tagging Zuerst sehen wir uns an, wie mehrere VLANs mit Switches verbunden sind, die ohne Tagging arbeiten.

46 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc BaseT-Ports Port 1 = VLAN 1 & Port 2 = VLAN 2 Moe Larry VLAN 1: Port 1 an Switch Moe ist verbunden mit Port 1 an Switch Larry. VLAN 2: Port 2 an Switch Moe ist verbunden mit Port 2 an Switch Larry. Switches ohne Tagging Für jedes VLAN muss es eine Verbindung zwischen den beiden Switches geben. Eine Verbindung pro VLAN. Stellen Sie sicher, dass die Switch-Ports an den Switches für das richtige VLAN konfiguriert sind. 1 2 Port 1 = VLAN 1 & Port 2 = VLAN 2

47 Von Hubs zu VLANs Cisco Networking Academy Program (c) Cisco Systems, Inc Vorteile Jedes VLAN besitzt eine eigene dedizierte Verbindung mit individueller Bandbreite. Nachteile Für jedes VLAN ist eine separate Verbindung erforderlich. Unter Umständen sind am Switch nicht genügend Ports für die verschiedenen VLANs vorhanden.


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