VTP
VLAN中继协议(Vlan Trunking Protocol),是CISCO专用协议。VTP负责在VTP域内同步VLAN信息,这样就不必在每个交换机上配置相同的VLAN信息。VTP还提供一种映射方案,以便通信流能跨越混合介质的骨干。VTP最重要的作用是,将进行变动时可能会出现在的配置不一致性降至最低。不过,VTP也有一些缺点,这些缺点通常都与生成树协议有关。
VLAN中继协议(VTP)利用第2层中继帧,在一组交换机之间进行VLAN通信.VTP从一个中心控制点开始,维护整个企业网上VLAN的添加和重命名工作,确保配置的一致性。
- 工作原理
为了实现此功能,必须先建立一个VTP管理域,以使它能管理网络上当前的VLAN。在同一管理域中的交换机共享它们的VLAN信息,并且一个交换机只能参加到一个VTP管理域,不同域中的交换机不能共享VTP信息。
1)交换机间交换下列信息:
>管理域域名
>配置的修订号
>已知虚拟局域网的配置信息
2)交换机使用配置修正号,来决定当前交换机的内部数据是否应该接受从其他交换机发来的VTP更新信息.
>如果接收到的VTP更新配置修订号与内部数据库的修订号相同域者比它小,交换机忽略更新.
>否则,就更新内部数据库,接受更新信息.
3)VTP管理域在安全模式下,必须配置一个在VTP域中机惟一的口令.
4)VTP的运行有如下特点:
>VTP通过发送到特定MAC地址01-00-0C-CC-CC-CC的组播VTP消息进行工作.
>VTP通告只通过中继端口传递.
>VTP消息通过VLAN1传送.(这就是不能将VLAN1从中继链路中去除的原因)
>在经过了DTP自动协商,启动了中继之后,VTP信息就可以沿着中继链路传送.
>VTP域内的每台交换机都定期在每个中继端口上发送通告到保留的VTP组播地址
VTP通告可以封装在ISL或者IEEE802.1Q帧内.
对于VTP在交换机之间传送VLAN信息,必须知道下面3种需求:
1.两台交换机的VTP管理域名必须设置为一样的;
2.其中一台交换机必须配置为VTP服务器
3.不需要路由器
- 工作机制
通过使用VTP协议,交换机之间能够互相传递VLAN 信息,实现了VLAN 的统一配置和统一管理。
每个VTP 设备会纪录自己的VTP 配置修改编号;VTP 通告会包含发送者的VTP 配置修改编号,这一信息用于确认接受到的信息是否比当前的信息更新。每个VTP 通告从配置版本号0 开始。每当发生变化时,配置版本编号加1。
在交换机上配置VTP 口令,用于保证网络内交换机VLAN 配置的安全性。同一VTP域内的交换机,口令配置要一致。
VTP通过修剪来减少不必要扩散的通信量,提高中继链路的带宽利用率。
VTP只能学习通常范围的VLAN,即VLAN ID为1~1005。VLAN ID大于1005的VLAN称为扩展范围VLAN,这些VLAN不会保存在VLAN数据库中。当所创建的VLAN ID为1006~4094时,交换机必须处于VTP透明模式下,因此你几乎不会使用到这些VLAN。还有一件事情:VLAN ID 1以及1002~1005是在所有交换机上自动创建的,而且不能被删除。
- VTP域
VLAN管理域,由一个以上共享VTP域名的相互接连的交换机组成.
交换机缺省VTP域名为空.VTP信息只能在VTP域内保持.一台交换机可属于并且只属于一个VTP域.
默认情况下,思科交换机处于VTP服务器模式,并且不属于任何管理域,直到交换机通过中继链路接收了关于一个域的通告,或者在交换机上配置了一个VLAN管理域,交换机才能在VTP服务器上把创建或者更改VLAN的消息通告给本管理域内的其他交换机
如果在VTP服务器上进行了VLAN配置变更,所做的修改会传播到VTP域内的所有交换机上.
如果交换机配置为"透明"模式,可以创建或者修改VLAN,但所做的修改只影响单个的交换机
控制VTP功能的一项关键参数是VTP配置修改编号.这个32位的数字表明了VTP配置的特定修改版本.配置修改编号的取值从0开始,每修改一次,就增加1直到达到4294967295,然后循环归0,并重新开始增加.每个VTP设备会记录自己的VTP配置修改编号;VTP数据包会包含发送者的VTP配置修改编号.这一信息用于确定接收到的信息是否比当前的信息更新.
要将交换机的配置修改号置为0,只需要禁用中继,改变VTP的名称,并再次启用中继.
VTP域的要求:
>域内的每台交换机必须使用相同的VTP域名,不论是通过配置实现,还是由交换机自动学动
>CATALYST交换机必须是相邻的,这意味着,VTP域内的所有交换机形成了一颗相互连接的树.每台交换机都通过这棵树与其他交换机相互.
>在所有的交换机之间,必须启用中继.
- VTP的运行模式
>服务器模式(SERVER 默认)
VTP服务器控制着它们所在域中VALN的生成和修改.所有的VTP信息都被通告在本域中的其他交换机,而且,所有这些VTP信息都是被其他交换机同步接收的.在VTP服务器模式下,VLAN配置保存在NVRAM中。
>客户机模式(CLIENT)
VTP客户机不允许管理员创建、修改或删除VLAN。它们监听本域中其他交换机的VTP通告,并相应修改它们的VTP配置情况.
>透明模式(TRANSPARENT)
VTP透明模式中的交换机不参与VTP,只转发VTP 通告消息,它可以创建和删除本地Vlan。当交换机处于透明模式时,它不通告其VLAN配置信息.而且,它的VLAN数据库更新与收到的通告也不保持同步.但它可以创建和删除本地的VLAN.不过,这些VLAN的变更不会传播到其他任何交换机上.
各种运行模式的状态
功能 服务器模式 客户端模式 透明模式
提供VTP消息 √ √ ×
监听VTP消息 √ √ ×
修改VLAN √ × √(本地有效)
记住VLAN √ × √(在不同的版本有不同的结果,本地有效)
- VTP的通告
1.VTP通告概述
使用VTP时,加入VTP域的每台交换机在其中继端口上通告如下信息.
>管理域
>配置版本号
>它所知道的VLAN
>每个已知VLAN的某些参数
这些通告数据帧被发送到一个多点广播地址(组播地址),以使所有相邻设备都能收到这些帧.
新的VLAN必须在管理域内的一台服务器模式的交换机上创建和配置.该信息可被同一管理域中所有其他设备学到
VTP帧是作为一种特殊的帧发送到中继链路上的.
有2种类型的通告:
>来自客户机的请求,由客户机在启动时发出,用以获取信息.
>来自服务器的响应
有3种类型的消息:
>来自客户机的通告请求
>汇总通告
>子集通告
VTP通告中可包含如下信息:
>管理域名称
>配置版本号
>MD5摘要--当配置了口令后,MD5是与VTP一起发送的口令.如果口令不匹配,更新将被忽略.
>更新者身份--发送VTP汇总通告的交换机的身份.
VTP通告处理以配置修订号为0为起点.每当随后的字段变更一项时,这个修订号就加1,直到VTP通告被发送出去为止.
VTP修订号存储在NVRAM中,交换机的电源开关不会改变这个设定值.要将修订号初始化为0,可以用下列方法:
>将交换机的VTP模式更改为透明模式,然后再改为服务器模式.
>将交换机VTP的域名更改一次,再更改回原来的域名.
>使用clear config all命令,清除交换机的配置和VTP信息.再次启动.
- 3种VTP消息类型
(1)汇总通告
用于通知邻接的CATALYST交换机目前的VTP域名和配置修改编号.默认情况下,CATALYST交换机每5分钟发送一次汇总通告.
当交换机收到了汇总通告数据包时,它会对比VTP域名:
>如果域名不同,就忽略此数据包;
>如果域名相同,则进一步对比配置修改编号
>如果交换机自身的配置修改编号更高或与之相等,就忽略此数据包.如果更小,就发送通告请求.
(2)子集通告
如果在VTP服务器上增加、删除或者修改了VLAN,"配置修改编号"就会增加,交换机会首先发送汇总通告,然后发送一个或多个子集通告.挂起或激活某个VLAN,改变VLAN的名称或者MTU,都会触发子集通告.
子集通告中包括VLAN列表和相应的VLAN信息.如果有多个VLAN,为了通告所有的信息,可能需要发送多个子集通告.
(3)通告请求
交换机在下列情况下会发出VTP通告请求:
>交换机重新启动后
>VTP域名变更后
>交换机接到了配置修改编号比自己高的VTP汇总通告
- VTP裁剪
VTP修剪(VTP Pruning)是VTP的一个功能,它能减少中继链路上不必要的广播流量,默认情况下,某个VLAN的广播会从中继链路发送到每一个中继接口承载该VLAN的交换机上,即使交换机上没有那个VLAN的端口也是如此,这也就意味着,中继链路可能会传送最终被该交换机丢弃的广播流量。
VTP通过修剪减少没有必要扩散的流量,从而可以提高中继链路的带宽利用率,仅当中继链路接收端上的交换机在那个VLAN中有的端口时,才会将VLAN的广播和位置单播帧转发到该中继链路上。VTP修剪采用了附加的VTP报文类型,当Catalyst交换机连接到VLAN的端口时,它会给在该VLAN上有活动端口的邻接交换机发送通告。邻接交换机会保留这个信息,用它来帮助交换机确定来自一个VLAN的通信量是否应当使用终极端口转发。
S1(config-if)#switchport trunk pruning vlan 3-4
- 故障排查
很多时候按照常规配置完毕后,并不能学习到VLAN信息,通过show vtp status命来查看往前设备与VTP Server角色的交换机对比,重点排查以下点:
SW#show vtp status
VTP Version :2//VTP的版本是否一致,如果不一致需配置一下
Configuration Revision : 0
Maximum VLANs supported locally : 255
Number of existing VLANs : 5
VTP Operating Mode :Client//确认当前交换机的工作角色
VTP Domain Name :cisco//交换机所在域是否和Server模式的交换机一致
VTP Pruning Mode : Disabled
VTP V2 Mode : Disabled
VTP Traps Generation : Disabled
MD5 digest :0xAA 0xB9 0x0C 0xCD 0xD7 0xE8 0xA6 0xE0//交换机密码是否与Server模式的交换机一致,如果不一致请确认后重新配置
Configuration last modified by 0.0.0.0 at 0-0-00 00:00:00
确认以上信息一致后,再确认交换机之间的互联链路是否为Trunk模式,通过命令来查看:
SW#show int trunk
至此,仍然不能学习到VLAN信息,请首先关闭互联的Trunk链路
SW#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
SW(config)#int f0/1
SW(config-if)#shutdown
清理VTP同步计数:
Switch#clear vtp counters
再打开互联的Trunk链路,即可正常学习到VLAN信息。
10. VTP的优点
>保持配置的一致性;
>提供跨不同介质类型如ATM FDDI和以太网配置虚拟局域网的方法;
>提供跟踪和监视虚拟局域网的方法;
>提供检测加到另一个交换机上的虚拟局域的方法;
>提供从一个交换机在整个管理域中增加虚拟局域网的方法;
配置
- 如图,设置R1为VTP服务器。在VTP 服务器上配置VLAN,使配置为VTP 客户机的交换机(R3)能够学习到VLAN 信息,不能添加、删除和修改VLAN。
配置为透明模式的交换机(R2)可以自己添加、删除和修改VLAN,但是不学习VLAN 信息。
- 步骤
1)将交换机互联端口设置为trunk
2)设置VTP域名为test
3)在交换机R1上配置VLAN2和VLAN3;在R2上配置VLAN4、VLAN5.
Show vtp status查看
因为R2的VTP模式为Transparent,在此不同步Server 上的VLAN 配置
因为R3的VTP模式为Client,在此同步Server 上的VLAN 配置
4)配置交换机R1的VTP口令,添加VLAN6
R3同步Server 的VLAN2、VLAN3,配置修改该编号增加,但没有设置VTP 口令,针对Server 后两次动作没有同步,配置修改编号没有增加。修改口令后同步Server 的VLAN 信息导致配置修改编号增加,即可同步VLAN6.
5)设置交换机的VTP模式分别为server、trasparent、client
6)配置VPT修剪