Przełącznik, VLAN-y i zapora — kurs INF.02: Sieci lokalne
Moduł 06 kursu Sieci lokalne INF.02: przełącznik warstwy drugiej i tablica MAC, adres IP zarządzania i brama domyślna, VLAN i domeny rozgłoszeniowe, porty dostępowe i trunk, tag 802.1Q z polem VID, tagged/untagged i PVID w panelu WWW, kolejność konfiguracji przełącznika na arkuszu egzaminacyjnym, VTP i STP, reguły…
- 45 min
- 31 slajdów
- Notatki nauczyciela: N
- Strona modułu: otwórz
Co dziś robimy
- 4 minPrzełącznik: co robi z ramką Ramka o znanym adresie docelowym trafia wprost na jeden port; ramka o nieznanym adresie…
- 5 minAdres IP przełącznika i podsieć zarządzania Do zarządzania z innej sieci potrzebna jest jeszcze brama domyślna .
- 4 minVLAN: co to jest i po co się dzieli Numer VLAN-u, czyli identyfikator, mieści się w zakresie 1–4094 .
- 3 minPort dostępowy i port trunk teza, kod i pytanie kontrolne
- 4 minTagowanie 802.1Q Pułapka praktyczna: na porcie trunkowym ramka bez tagu też może się pojawić i wtedy…
- 5 minTagged, Untagged i PVID w panelu WWW Untagged / Tagged decyduje o tym, co przełącznik robi z ramką, gdy wysyła ją z portu na…
- 5 minZadanie egzaminacyjne: przełącznik krok po kroku Kolejność ma znaczenie w dwóch miejscach.
- 3 minRouting między VLAN-ami Różnica w zadaniu jest taka, że adres IP dostaje router , a nie przełącznik — i to jest…
- 3 minVTP, STP i tematy, których praktyka nie sprawdza VTP — pozwala jednemu przełącznikowi rozgłosić całą bazę VLAN-ów do pozostałych, więc…
- 3 minZapora sieciowa: reguły czytane od góry Zapory dzielą się na bezstanowe , które patrzą tylko na każdą pojedynczą ramkę, i stanowe…
- 3 minCo jeszcze warto wiedzieć o przełączniku teza, kod i pytanie kontrolne
- 5 minPodsumowanie bilet wyjściowy i zadanie domowe
Przełącznik: co robi z ramką
Przełącznik pracuje w warstwie drugiej i jego zadaniem jest przesyłanie ramek do właściwego portu , a nie do wszystkich. W tym celu trzyma tablicę, w której zapamiętuje, pod jakim adresem MAC i na którym porcie widział każde urządzenie.
- Ramka o znanym adresie docelowym trafia wprost na jeden port; ramka o nieznanym adresie, taka jak rozgłoszeniowa, leci na wszystkie porty swojego VLAN-u oprócz tego, z…
- Domyślnie przełącznik nie dzieli domeny rozgłoszeniowej — wszystkie jego porty w domyślnym VLAN 1 należą do jednej wspólnej domeny.
- Dopiero wydzielenie sieci wirtualnych (VLAN) dzieli przełącznik na osobne domeny rozgłoszeniowe (każdy VLAN to osobna domena).
- To, co przełącznik robi, to dzielenie domeny kolizyjnej: każdy port jest osobnym, dzięki czemu pełne dupleks działa na każdym z osobna.
Przełącznik: co robi z ramką
Pytanie do klasy
Do portu przełącznika trafia ramka z adresem MAC, którego nie ma w tablicy adresów. Jak zachowa się przełącznik?
Poprawna: d) Nieznany adres docelowy powoduje rozgłoszenie w obrębie VLAN-u, ale bez odsyłania ramki na port wejścia.
Adres IP przełącznika i podsieć zarządzania
Przełącznik z warstwy drugiej ramki przełącza bez znajomości adresów IP. Adres IP jest mu potrzebny do jednego celu: żeby dało się nim zarządzać — zalogować, podejrzeć tablicę MAC, sprawdzić, który port w której VLAN leży.
- Do zarządzania z innej sieci potrzebna jest jeszcze brama domyślna .
- Działa dokładnie tak jak przy komputerze: przełącznik musi wiedzieć, komu oddać pakiet, którego nie da się dostarczyć w obrębie sieci zarządzania.
- To są trzy pozycje, które przełącznik dostaje w każdym arkuszu, w którym w ogóle się pojawia.
- Nie pomijaj bramy domyślnej tylko dlatego, że zadanie zawiera słowo „jeśli jest wymagana” — jeśli jest tam zapisana, znaczy że punktowy.
Adres IP przełącznika i podsieć zarządzania
Przełącznik z warstwy drugiej ramki przełącza bez znajomości adresów IP. Adres IP jest mu potrzebny do jednego celu: żeby dało się nim zarządzać — zalogować, podejrzeć tablicę MAC, sprawdzić, który port w której VLAN…
| Ustawienie | Co to jest | Typowa wartość w zadaniu |
|---|---|---|
| Adres IP przełącznika | interfejs zarządzania, dzięki niemu przełącznik jest widoczny w sieci | 192.168.1.144/24, 172.16.0.2/24, 10.0.0.2/8 |
| Brama domyślna | adres routera, przez który przełącznik sięga poza swoją sieć | w typowym zadaniu adres interfejsu routera w tej samej podsieci, np. 192.168.1.1 |
| Maska | ta sama co dla hostów w tej sieci | zadana w treści zadania |
Pytanie do klasy
Po co przełącznikowi warstwy drugiej adres IP?
Poprawna: d) Adres IP interfejsu zarządzania służy do logowania i podglądu konfiguracji, a nie do samego przełączania ramek.
VLAN: co to jest i po co się dzieli
VLAN (wirtualna sieć lokalna) to podział jednego przełącznika na kilka niezależnych sieci, z których każda ma własną domenę rozgłoszeniową . Komputery w VLAN 10 nie odbierają rozgłoszeń z VLAN 20, mimo że fizycznie wychodzą z jednego…
- Numer VLAN-u, czyli identyfikator, mieści się w zakresie 1–4094 .
- VLAN 1 istnieje w każdym przełączniku od razu po wyjęciu z fabryki — to jednak konfiguracja domyślna, a nie zalecenie projektowe.
- Dzięki temu administracyjny podział sieci na działy działa bez fizycznego rozdzielania kabli.
- W dobrze zaprojektowanej sieci VLAN 1 zostawia się nieużywany, a zarządzanie wydziela na osobny VLAN zarządzający.
VLAN: co to jest i po co się dzieli
Pytanie do klasy
Jaki jest główny skutek podziału jednego przełącznika na kilka VLAN-ów?
Poprawna: c) Każdy VLAN to odrębna domena rozgłoszeniowa, więc rozgłoszenia nie rozchodzą się na cały przełącznik.
Port dostępowy i port trunk
Port dostępowy nie dodaje tagu — komputer z 2004 roku nie ma pojęcia, co to VLAN, i nic mu nie przeszkadza. Port trunk musi przenieść ramkę „do routera”, „do drugiego przełącznika”, a czasem „do AP”, więc musi oznaczyć…
| Tryb portu | Do czego | Co niesie |
|---|---|---|
| Access | komputer, drukarka, serwer | jeden VLAN |
| Trunk | drugi switch, router | wiele VLAN-ów (tagowane) |
Pytanie do klasy
Które urządzenie najlepiej podłączyć do portu dostępowego?
Poprawna: b) Port dostępowy nie dodaje tagów, więc obsługuje urządzenie końcowe, które ich nie rozumie.
Tagowanie 802.1Q
Tag nie jest osobną ramką — to cztery bajty wstawione w istniejącą ramkę ethernetową, zaraz po dwóch adresach MAC. Ramka z kablem dostępowego portu wygląda normalnie; dopiero na porcie trunkowym przełącznik wstawia…
| Pole | Bajty | Co zawiera |
|---|---|---|
| Adresy MAC | 12 | źródłowy i docelowy — normalna część ramki |
| TPID | 2 | zawsze 0x8100; to pole mówi „zaraz będzie tag” i zajmuje miejsce zwykłego pola typu ramki |
| PCP | 3 bity | priorytet ruchu, wartości od 0 do 7 |
| DEI | 1 bit | znacznik odrzucenia przy zwalnianiu łącza |
| VID | 12 bitów | numer VLAN, zakres 0–4095 |
Tagowanie 802.1Q
Pytanie do klasy
Czym jest tag 802.1Q w ramce ethernetowej?
Poprawna: a) Tag to cztery bajty wstawione w istniejącą ramkę, a nie odrębna ramka.
Tagged, Untagged i PVID w panelu WWW
W konsoli Cisco wpisujesz po prostu access albo trunk . Jednak na egzaminie praktycznym INF.02 przełącznik konfigurujesz niemal zawsze przez przeglądarkę (GUI w sprzęcie TP-Link, D-Link czy MikroTik).
- Untagged / Tagged decyduje o tym, co przełącznik robi z ramką, gdy wysyła ją z portu na zewnątrz (zdejmuje znacznik VLAN-u albo go zostawia).
- PVID (Port VLAN ID) decyduje o tym, jaką metkę VLAN-u przełącznik przykleja ramce, która wchodzi do portu z zewnątrz bez żadnego tagu (np. prosto z karty sieciowej…
- Tam w zakładce 802.1Q VLAN zamiast słów access i trunk zobaczysz trzy pojęcia: Untagged (U), Tagged (T) oraz PVID.
- Zasada działania dzieli się na dwa kierunki ruchu na porcie:
1 na numer Twojego VLAN-u (np. 10). Jeśli o tym zapomnisz, ramki od komputera wpadną do VLAN 1, a odpowiedzi ze switcha wyjdą w VLAN 10 — ping nie zadziała i stracisz punkty za komunikację.Tagged, Untagged i PVID w panelu WWW
W konsoli Cisco wpisujesz po prostu access albo trunk . Jednak na egzaminie praktycznym INF.02 przełącznik konfigurujesz niemal zawsze przez przeglądarkę (GUI w sprzęcie TP-Link, D-Link czy MikroTik).
| Rola portu | Członkostwo VLAN (egress — wyjście) | PVID (ingress — wejście) | Co podłączasz |
|---|---|---|---|
| Port dostępowy (access) dla VLAN 10 | Untagged w VLAN 10 (usunięty z domyślnego VLAN 1) | 10 | komputer, drukarka, zwykły serwer |
| Port trunk dla VLAN 10 i 20 | Tagged w VLAN 10 i VLAN 20 | 1 (lub inny natywny VLAN) | router (Router-on-a-Stick), drugi przełącznik, AP z wieloma SSID |
Pytanie do klasy
Jaką rolę pełni PVID na porcie przełącznika?
Poprawna: d) PVID decyduje o wejściu, czyli przykleja metkę VLAN-u ramce przychodzącej bez oznaczenia.
Zadanie egzaminacyjne: przełącznik krok po kroku
W arkuszach przełącznik konfiguruje się zawsze tymi samymi sześcioma ruchami.
- Kolejność ma znaczenie w dwóch miejscach.
- Adres IP ustawia się przed utworzeniem VLAN-ów, bo bez działającego zarządzania nie sprawdzisz, czy reszta konfiguracji działa — i nie zapiszesz jej pod właściwym…
- Port trunk ustawia się po utworzeniu VLAN-ów, bo przypisanie portu do nieistniejącego VLAN-u kończy się błędem albo ciszą, w zależności od producenta.
Zadanie egzaminacyjne: przełącznik krok po kroku
W arkuszach przełącznik konfiguruje się zawsze tymi samymi sześcioma ruchami.
| Krok | Co robisz | Jak sprawdzisz |
|---|---|---|
| 1 | włączasz obsługę VLAN 802.1Q | w konsoli urządzenia |
| 2 | ustawiasz adres IP 192.168.1.144/24 | ping z dowolnego komputera w tej sieci |
| 3 | ustawiasz bramę domyślną 192.168.1.1 | z samego przełącznika pinguj adres rutera |
| 4 | tworzysz VLAN o ID 2 | lista VLAN-ów pokazuje ID 2 |
| 5 | tworzysz VLAN o ID 3 | lista VLAN-ów pokazuje ID 3 |
| 6 | port 1 ustawiasz jako trunk | podłączenie do routera działa dla obu VLAN-ów |
| 7 | port 2 przypisujesz do VLAN 2 jako dostępowy | serwer w tym porcie dostaje adres z właściwej sieci |
| 8 | porty 3 i 4 przypisujesz do VLAN 3 jako dostępowe | komputer i drukarka widzą się tylko w obrębie VLAN 3 |
| 9 | zapisujesz konfigurację w pamięci trwałej | po restarcie ustawienia są na miejscu |
Pytanie do klasy
Dlaczego adres IP zarządzania ustawia się przed tworzeniem VLAN-ów?
Poprawna: c) Sprawne zarządzanie pozwala zweryfikować kolejne kroki i zapisać ustawienia pod właściwym adresem.
Routing między VLAN-ami
Sama VLAN to podział, a nie połączenie — ruch między VLAN-ami musi przejść przez router, bo tylko on zna adresy z warstwy trzeciej. Router dostaje po jednym interfejsie (albo podinterfejsie) na każdą VLAN i tłumaczy adresy między nimi.
- Różnica w zadaniu jest taka, że adres IP dostaje router , a nie przełącznik — i to jest najczęstsze miejsce pomyłki, bo oba urządzenia konfiguruje się po sobie i myli…
- Konfiguracja polega na utworzeniu interfejsu VLAN, nadaniu mu adresu IP i wskazaniu, do której VLAN należy.
- W arkuszach zadanie brzmi wprost: „utwórz interfejs VLAN o ID = 2 i przypisz port LAN do portu 2 z tagowaniem”, „ustaw adres IP dla interfejsu VLAN o ID = 2”, „włącz…
- Ten sam układ, który w module 9 opisany jest jako router-on-a-stick.
Pytanie do klasy
Jak może odbywać się ruch między dwoma osobnymi VLAN-ami?
Poprawna: b) VLAN tylko dzieli sieć, a połączenie między nimi wymaga urządzenia znającego adresy warstwy trzeciej.
VTP, STP i tematy, których praktyka nie sprawdza
Dwa protokoły, o których trzeba wiedzieć, choć w arkuszach praktycznych nie występują :
- VTP — pozwala jednemu przełącznikowi rozgłosić całą bazę VLAN-ów do pozostałych, więc konfigurujesz VLAN-y tylko na jednym.
- STP, a potem RSTP — zapobiega pętli w sieci, w której są połączenia nadmiarowe. Pętla powoduje rozsyłanie kopii tej samej ramki w nieskończoność i zablokowanie sieci.
- Oba pojawiają się w teorii.
- Jeśli zostało Ci mało czasu, ucz się z tego modułu VLAN-y, porty i tagowanie, a te dwa tematy zostaw na później.
Pytanie do klasy
Jakie ryzyko wiąże się z włączeniem VTP w sieci z wieloma przełącznikami?
Poprawna: a) VTP rozgłasza bazę VLAN-ów, więc błąd w niej propaguje się na całą domenę zarządzania.
Zapora sieciowa: reguły czytane od góry
Zapora filtruje ruch między strefami: LAN, WAN i — jeśli jest — strefa DMZ dla serwera wystawionego na zewnątrz. Reguły czytasz od góry i pierwsza pasująca wygrywa , a reszty nie sprawdza się wcale.
- Zapory dzielą się na bezstanowe , które patrzą tylko na każdą pojedynczą ramkę, i stanowe , które pamiętają, co wcześniej wyszło i przepuszczają tylko odpowiedzi na to…
- Na egzaminie wystarczy zasada z praktyki: ruch zainicjowany wewnątrz wychodzi, a ruch z zewnątrz przechodzi tylko wtedy, gdy wyraźnie na niego zezwolisz — inaczej nikt…
- Kolejność jest więc nie kwestią estetyki, tylko działania: reguła „zezwól na HTTP” ustawiona po regule „zablokuj wszystko” nigdy nie zadziała, a ustawiona przed —…
- NAT, czyli tłumaczenie adresów prywatnych na publiczne, jest osobnym tematem modułu 9, ale w praktyce zaimplementowanym w tym samym urządzeniu co zapora, więc na arkuszu…
Pytanie do klasy
Reguła zezwalająca na HTTP stoi po regule blokującej cały ruch. Co się stanie?
Poprawna: d) Zapora zatrzymuje się na pierwszej pasującej regule, więc późniejsze wpisy nie są już sprawdzane.
Co jeszcze warto wiedzieć o przełączniku
Te cechy nie pojawiają się w zadaniach praktycznych, ale mieszczą się w wymaganiach egzaminacyjnych dotyczących przełączników i są częste w teorii.
| Cecha | Co robi | Kiedy się przyda |
|---|---|---|
| Prędkość i dupleks portu | zmusza oba końce do tej samej prędkości | gdy jeden port działa wolniej, bo np. został ustawiony ręcznie |
| Porty PoE | zasilają urządzenia sieciowe z portu | punkty dostępowe i kamery bez osobnego zasilania |
| Zabezpieczenie portów | ogranicza liczbę komputerów, które mogą się podłączyć do portu | gdy do portu dostępowego można podpiąć cokolwiek |
| VLAN głosowy | przenosi ruch telefonu na VLAN o wyższym ID | telefon podłączony do tego samego portu co komputer |
| Logowanie zdarzeń | zapisuje, co działo się na urządzeniu | do analizy po awarii |
Pytanie do klasy
Do czego służą porty PoE w przełączniku?
Poprawna: c) PoE przesyła zasilanie razem z danymi, więc kamera lub punkt dostępowy nie potrzebuje osobnego zasilacza.
Co zabrać z lekcji
- Atom 01
- Ramka o znanym adresie docelowym trafia wprost na jeden port; ramka o nieznanym adresie, taka jak rozgłoszeniowa, leci na wszystkie porty swojego VLAN-u oprócz…
- To są trzy pozycje, które przełącznik dostaje w każdym arkuszu, w którym w ogóle się pojawia.
- Numer VLAN-u, czyli identyfikator, mieści się w zakresie 1–4094 .
Odpowiedź: a) Zgodność prędkości i dupleksu na obu końcach łącza.