Cisco Network Bài 3_T1_[Lý thuyết+Lab]Tìm hiểu Layer 2 Address Và Hoạt Động Của Switch, VLAN, Access, Trunking

Trần Ngọc Quý

Trần Ngọc Quý

Intern
MỤC LỤC
  1. Giới thiệu
  2. Layer 2 Address – MAC Address
  3. Hoạt động của Switch
  4. VLAN
  5. Access Port
  6. Trunk Port
  7. IEEE 802.1Q
  8. Mô hình lab triển khai
  9. Cấu hình theo mô hình Lab
    • Phân hoạch VLAN và địa chỉ IP
    • Cấu hình Switch1
    • Cấu hình Switch2
  10. Kiểm tra kết quả
    • Kiểm tra VLAN
    • Kiểm tra Trunk
    • Kiểm tra kết nối bằng Ping
  11. Kết luận

1. Giới thiệu​

Trong mạng LAN, Switch hoạt động chủ yếu tại Layer 2 – Data Link của mô hình OSI. Switch sử dụng địa chỉ MAC để xác định thiết bị nguồn, thiết bị đích và thực hiện chuyển tiếp Ethernet Frame. Bên cạnh đó, VLAN được sử dụng để chia một hệ thống Switch vật lý thành nhiều mạng LAN logic độc lập. Các cổng Switch có thể được cấu hình ở chế độ Access hoặc Trunk tùy theo chức năng kết nối.

2. Layer 2 Address – MAC Address​

MAC Address (Media Access Control Address) là địa chỉ vật lý được sử dụng để nhận diện các interface mạng tại Layer 2.

MAC Address có độ dài 48 bit, thường được biểu diễn dưới dạng hexadecimal.

Ví dụ:
00:1A:2B:3C:4D:5E
Nhấn để mở rộng...
Trong Ethernet Frame có hai địa chỉ MAC quan trọng:
  • Source MAC Address: địa chỉ MAC của thiết bị gửi.
  • Destination MAC Address: địa chỉ MAC của thiết bị nhận.
Địa chỉ Broadcast MAC có giá trị:
FF:FF:FF:FF:FF:FF
Nhấn để mở rộng...
Broadcast Frame được gửi đến tất cả thiết bị trong cùng VLAN.

3. Hoạt động của Switch​

Switch chuyển tiếp dữ liệu dựa trên MAC Address Table hay còn gọi là CAM Table.

Quá trình hoạt động cơ bản gồm:
  1. Switch nhận Ethernet Frame từ một cổng.
  2. Switch học Source MAC Address và lưu cùng với cổng nhận frame.
  3. Switch kiểm tra Destination MAC Address.
  4. Nếu địa chỉ MAC đích đã tồn tại trong bảng MAC, Switch chuyển frame đến đúng cổng.
  5. Nếu chưa biết MAC đích, Switch thực hiện Flooding đến các cổng khác trong cùng VLAN.
  6. Nếu MAC đích nằm trên chính cổng nhận frame, Switch không chuyển tiếp frame.
Kiểm tra bảng MAC trên Cisco Switch:

show mac address-table
Nhấn để mở rộng...
1786949549129.png



Thông qua bảng này, Switch có thể xác định thiết bị đang kết nối tại cổng nào.

4. VLAN​

VLAN (Virtual Local Area Network) là kỹ thuật chia một mạng LAN vật lý thành nhiều mạng LAN logic độc lập.

Ví dụ:
VLAN 10: PC2, PC4
VLAN 20: PC3, PC5
Mặc dù các thiết bị có thể kết nối trên cùng hệ thống Switch, các thiết bị thuộc VLAN khác nhau sẽ nằm trong các Broadcast Domain khác nhau.

Lợi ích của VLAN​

  • Giảm lưu lượng Broadcast.
  • Phân chia các nhóm người dùng.
  • Tăng khả năng quản lý hệ thống.
  • Nâng cao mức độ cô lập và bảo mật.
  • Dễ mở rộng hệ thống mạng.
Tạo VLAN trên Cisco Switch:
Mã: 
enable
configure terminal
vlan 10
name VLAN10
exit
vlan 20
name VLAN20
exit
Kiểm tra VLAN:

show vlan brief

5. Access Port​

Access Port là cổng Switch được cấu hình để thuộc về một VLAN cụ thể.

Access Port thường được sử dụng để kết nối:

  • PC.
  • Printer.
  • Server.
  • Camera IP.
Ví dụ :
  • cấu hình PC2 tại cổng Fa0/2 thuộc VLAN 10:
Mã: 
interface fa0/2
switchport mode access
switchport access vlan 10
exit
  • PC3 tại Fa0/1 thuộc VLAN 20:
Mã: 
interface fa0/1
switchport mode access
switchport access vlan 20
exit
Có thể kiểm tra bằng:

show vlan brief
Nhấn để mở rộng...

6. Trunk Port​

Trunk Port là cổng có khả năng truyền dữ liệu của nhiều VLAN trên cùng một liên kết vật lý.

Trunk thường được sử dụng giữa:

  • Switch với Switch.
  • Switch với Router.
  • Switch với Firewall.
  • Switch với một số thiết bị mạng hỗ trợ VLAN.
Trong mô hình thực hành, đường kết nối giữa Switch1 và Switch2 cần cấu hình Trunk nếu các VLAN phải được truyền qua cả hai Switch.

Ví dụ
  • trên Switch1:
Mã: 
interface fa0/3
switch port mode trunk
exit
  • Trên Switch2:
Mã: 
interface fa0/1
switchport mode trunk
exit


Kiểm tra trạng thái Trunk:
show interfaces trunk
Nhấn để mở rộng...

7. IEEE 802.1Q​

Cisco Switch sử dụng chuẩn IEEE 802.1Q để nhận diện VLAN trên đường Trunk.

Khi Ethernet Frame được truyền qua Trunk, Switch bổ sung thông tin VLAN vào Frame dưới dạng 802.1Q Tag.

Thông tin VLAN ID giúp Switch phía nhận xác định Frame thuộc VLAN nào.

Ví dụ:

PC2(VLAN 10)-->Switch1-->Trunk-->Switch2-->PC4(VLAN 10)
PC2 và PC4 có thể giao tiếp Layer 2 nếu:

  • Cả hai thuộc VLAN 10.
  • VLAN 10 tồn tại trên cả hai Switch.
  • Liên kết giữa hai Switch hoạt động ở chế độ Trunk.
  • VLAN 10 được phép truyền trên đường Trunk.

8. Mô hình lab triển khai​

1786950838083.png

9. Cấu hình theo mô hình Lab​

Thiết bị SwitchPortVlan
PC2Switchfa0/2vlan10
PC3Switchfa0/1vlan20
PC4Switchfa0/3vlan10
PC5Switch fa0/2vlan20
Switch1<-->Switch2fa0/3<-->fa0/1Trunkvlan10, vlan20

  • Cấu hình Switch1
Mã: 
enable
configure terminal
vlan 10
name VLAN10
exit
vlan 20
name VLAN20
exit
interface fa0/2
switchport mode access
switchport access vlan 10
exit
interface fa0/1
switchport mode access
switchport access vlan 20
exit
interface fa0/3
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 10,20
exit
1786951735572.png

  • Cấu hình Switch2
Mã: 
enable
configure terminal
vlan 10
name VLAN10
exit
vlan 20
name VLAN20
exit
interface fa0/3
switchport mode access
switchport access vlan 10
exit
interface fa0/2
switchport mode access
switchport access vlan 20
exit
interface fa0/1
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 10,20
exit
1786951752200.png

10. Kiểm tra kết quả​

Kiểm tra VLAN và các cổng Access.
show vlan brief
Nhấn để mở rộng...
1786951862999.png


1786951904123.png


Kiểm tra các cổng Trunk.
show interfaces trunk
Nhấn để mở rộng...
1786951944205.png

1786951973022.png

Kiểm tra quá trình học địa chỉ MAC của Switch.
show mac address-table
Nhấn để mở rộng...

Kiểm tra bằng Ping
Nếu PC2 và PC4 thuộc VLAN 10 và được đặt IP cùng subnet, hai thiết bị có thể ping trực tiếp cho nhau.
1786952068813.png


PC3 và PC5 có thể giao tiếp với nhau thông qua VLAN 20.
1786952102188.png


Tuy nhiên: PC2 → PC3 sẽ không thể giao tiếp trực tiếp ở Layer 2 do hai thiết bị nằm trong hai VLAN khác nhau. Muốn các VLAN giao tiếp với nhau cần sử dụng Inter-VLAN Routing thông qua Router hoặc Layer 3 Switch.
1786952182810.png

11. Kết luận​

các kiến thức chính cần nắm gồm:
  • Switch hoạt động chủ yếu tại Layer 2 và chuyển tiếp Ethernet Frame dựa trên MAC Address.
  • Switch tự động học Source MAC và lưu vào MAC Address Table.
  • VLAN được sử dụng để chia mạng LAN thành các Broadcast Domain độc lập.
  • Access Port chỉ thuộc một VLAN và thường kết nối với thiết bị đầu cuối.
  • Trunk Port truyền lưu lượng của nhiều VLAN giữa các thiết bị mạng.
  • Chuẩn IEEE 802.1Q được sử dụng để gắn thông tin VLAN trên đường Trunk.
  • Các thiết bị cùng VLAN có thể giao tiếp ở Layer 2 nếu được cấu hình đúng.
  • Các thiết bị khác VLAN cần cơ chế định tuyến Layer 3 để giao tiếp với nhau.
Các nội dung trên là nền tảng quan trọng để tiếp tục nghiên cứu Inter-VLAN Routing, Router-on-a-Stick, Layer 3 Switch và Spanning Tree Protocol.
 

Đính kèm

  • 1786950432041.png
    1786950432041.png
    53.6 KB · Lượt xem: 0
  • 1786950817198.png
    1786950817198.png
    47.9 KB · Lượt xem: 0
  • 1786951789859.png
    1786951789859.png
    18.7 KB · Lượt xem: 0
Bài viết liên quan
Bài 2_T1_[Lý thuyết+Lab]Tìm Hiểu Tập Lệnh Và Cấu Hình Các Thông Tin Cơ Bản Trên Router và witch Cisco bởi Trần Ngọc Quý,
Tìm hiểu Giao Thức Định Tuyến Động OSPF bởi Thanh Phương,
Tìm hiểu Giao Thức Dự Phòng Gateway (VRRP) bởi Thanh Phương,
Tìm Hiểu Và Cấu Hình IPv4 Address, Hoạt Động Của Router bởi Thanh Phương,
[Lab 1] - LACP với Switch: Cấu hình LACP để tăng băng thông và đảm bảo dự phòng. bởi Lê Triệu Phú,
[A-III-4] [Lý thuyết + lab] Tìm hiểu và cấu hình giao thức định tuyến động OSPF bởi Đăng Duy,
Được quan tâm
Bài 2_T1_[Lý thuyết+Lab]Tìm Hiểu Tập Lệnh Và Cấu Hình Các Thông Tin Cơ Bản Trên Router và witch Cisco bởi Trần Ngọc Quý,
Bài viết mới
Bài 2_T1_[Lý thuyết+Lab]Tìm Hiểu Tập Lệnh Và Cấu Hình Các Thông Tin Cơ Bản Trên Router và witch Cisco bởi Trần Ngọc Quý,
Tìm hiểu Giao Thức Định Tuyến Động OSPF bởi Thanh Phương,
Tìm hiểu Giao Thức Dự Phòng Gateway (VRRP) bởi Thanh Phương,
Tìm Hiểu Và Cấu Hình IPv4 Address, Hoạt Động Của Router bởi Thanh Phương,
[Lab 1] - LACP với Switch: Cấu hình LACP để tăng băng thông và đảm bảo dự phòng. bởi Lê Triệu Phú,
[A-III-4] [Lý thuyết + lab] Tìm hiểu và cấu hình giao thức định tuyến động OSPF bởi Đăng Duy,
Bạn phải đăng nhập hoặc đăng ký để bình luận.
Back
Top