VLAN Trunking Protocol – Giao thức mạch nối các VLAN (VTP)

I. Khái niệm, hoạt động của mạch nối (trunk)

1.1 Sự ra đời của thuật ngữ Trunking

Thuật ngữ Trunking bắt nguồn từ công nghệ Radio và công nghệ điện thoại. Trong công nghệ radio, một đường Trunk là một đường dây truyền thông mà trên đó truyền tải nhiều kênh tín hiệu radio.
Trong công nghiệp điện thoại, khái niệm thuật ngữ Trunking là kết hợp giữa đường truyền thông điện thoại hoặc các kênh điện thoại giữa hai điểm. Một trong các điểm có thể là một tổng đài

Ngày nay, nguyên lý trunking được chấp nhận sử dụng trong công nghệ mạng chuyển mạch. Một đường Trunk là kết nối vật lý và logic giữa 2 switch.

1.2 Khái niệm

Trong khuôn khổ môi trường chuyển mạch VLAN, một đường Trunk là một kết nối point-to-point để hỗ trợ các VLAN trên các switch liên kết với nhau. Một đường được cấu hình Trunk sẽ gộp nhiều liên kết ảo trên một liên kết vật lý để chuyển tín hiệu từ các VLAN trên các switch với nhau dựa trên một đường cáp vật lý.

1.3 Hoạt động của Trunking

Giao thức Trunking được phát triển để nâng cao hiệu quả quản lý việc lưu chuyển các Frame từ các VLAN khác nhau trên một đường truyền vật lý. Giao thức trunking thiết lập các thoả thuận cho việc sắp sếp các Frame vào các cổng được liên kết với nhau ở hai dầu đường trunk.
Hiện tại có 2 kỹ thuật Trunking là Frame Filtering và Frame Tagging. Trong khuôn khổ của luận văn này chỉ đề cập đến kỹ thuật Frame Tagging.
Giao thức Trunking sử dụng kỹ thuật Frame Tagging để phân biệt các Frame và để dễ dàng quản lý và phân phát các Frame nhanh hơn. Các tag được thêm vào trên đường gói tin đi ra vào đường trunk và được bỏ đi khi ra khỏi đường trunk. Các gói tin có gắn tag không phải là gói tin Broadcast.
Một đường vật lý duy nhất kết nối giữa hai switch thì có thể truyền tải cho mọi VLAN. Để lưu trữ, mỗi Frame được gắn tag để nhận dạng trước khi gửi đi, Frame của VLAN nào thì đi về VLAN đó.

1.4 Cấu hình một cổng là Trunk trên switch

Switch_A(config)# interface fastethernet 0/1
Switch_A(config-if)# switchport mode trunk
Switch_A(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q
Hoặc
Switch_A(config-if)# switchport trunk encapsulation isl
Switch_A(config-if)# end

II. VLAN Trunking Protocol – Giao thức mạch nối VLAN - VTP

2.1 Nguồn gốc VTP

VTP được thiết lập để giải quyết các vấn đề nằm bên trong hoạt động của môi trường mạng chuyển mạch VLAN.
Ví dụ: Một domain mà có các kết nối switch hỗ trợ bởi các VLAN. Để thiết lập và duy trì kết nối bên trong VLAN, mỗi VLAN phải được cấu hình trên cổng của switch.

Khi phát triển mạng và các switch được thêm vào mạng, mỗi switch mới phải được cấu hình với các thông tin của VLAN trước đó. Một kết nối đơn không đúng VLAN ẩn chứa 2 vấn đề:

• Các kết nối chồng chéo lên nhau do cấu hình VLAN không đúng
• Các cấu hình không đúng giữa các môi trường truyền khác nhau như là: Ethernet và FDDI.

Với VTP, cấu hình VLAN được duy trì dễ dàng bằng Admin domain. Thêm nữa, VTP làm giảm phức tạp của việc quản lý VLAN.

2.2 Khái niệm VTP

Vai trò của VTP là duy trì cấu hình VLAN thông qua admin domain của mạng. VTP là một giao thức lớp 2 sử dụng các Trunk Frame để quản lý việc thêm bớt, xoá và đổi tên các VLAN trên một domain. Thêm nữa, VTP cho phép tập trung các thay đổi tới tất cả các switch trong mạng.
Thông điệp VTP được dóng gói trong một chi\uẩn CISCO là giao thức ISL hoặc IEEE 802.1q và sau đó đi qua các liên kết Trunk tới thiết bị khác.

2.3 Lợi ích của VTP

VTP có thể bị cấu hình không đúng, khi sự thay đổi được tạo ra. Các cấu hình không đúng có thể tổng hợp trong trường hợp thốg kê các vi phạm nguyên tắc bảo mật. Bởi vì các kết nối của VLAN bị chồng chéo khi các VLAn bị đặt trùng tên. Các cấu hình không đúng này có thể bị cắt kết nối khi chúng được ánh xạ từ một kiểu LAN tới một kiểu LAN khác. VTP cung cấp các lợi ích sau:

• Cấu hình đúng các VLAN qua mạng
• Hệ thống ánh xạ cho phép 1 VLAn được trunk qua các môi trường truyền hỗn hợp. Giống như ánh xạ các VLAN Ethernet tới đường cáp trục tốc độ cao như ATM, LANE hoặc FDDI.
• Theo dõi chính xác và kiểm tra VLAN
• Báo cáo động về việc thêm vào các VLAN
• Dễ dàng cấu hình khi thêm mới VLAN

Trước khi thiết lập các VLAN trên switch, ta phải setup một management domain trong phạm vi những thứ mà ta có thể kiểm tra các VLAN trong mạng. Các switch trong cùng một management domain chia sẻ thông tin VLAN với các VLAN khác và một switch có thể tham gia vào chỉ một VTP management domain. Các switch ở domain khác không chia sẻ thông tin VTP.

Các switch sử dụng giao thức VTP thì trên mỗi cổng trunk của nó có:
• Management domain
• Số cấu hình
• Biết được VLAN và các thông số cụ thể

2.4 VTP domain

Một VTP domain được tạo ra từ một hay nhiều các thiết bị đa kết nối để chia sẻ trên cùng một tên VTP domain. Mỗi switch chỉ có thể có một VTP domain. Khi một thông điệp VTP truyền tới các switch trong mạng, thì tên domain phải chính xác để thông tin truyền qua.
Đóng gói TVP với ISL Frame:



VTP header có nhiều kiểu trên một thông điẹp VTP, có 4 kiểu thường được tìm thấy trên tất cả các thông điệp VTP:
• Phiên bản giao thức VTP – 1 hoặc 2
• Kiểu thông điệp VTP – 1 trong 4 kiểu
• Độ dài tên của management domain
• Tên mamagement domain

2.5 Các chế độ VTP

Hoạt động chuyển mạch VTP hoạt động trên một trong ba chế độ sau:
• Server
• Client
• Transparent

2.5.1 VTP Server (Chế độ mặc định)

Nếu một switch được cấu hình ở chế độ server, thì switch đó có thể khởi tạo, thay đổi và xoá các VLAN. VTP server ghi thông tin cấu hình VLAN trong NVRAM. VTP server gửi các thông điệp VTP qua tất cả các cổng Trunk.
Các VTP server quảng bá cấu hình VLAN tới các switch trên cùng một VTP domain và đồng bộ cấu hình VLAN tới các switch khác dựa trên các quảng cáo nhận được qua đường Trunk.. Đây là chế độ mặc định trên switch.
2.5.2 VTP Client
Một switch được cấu hình ở chế độ VTP Client không thể khởi tạo, sửa chữa hoặc xoá thông tin VLAN. Thêm nữa, Client không thể lưu thông tin VLAN. Chế độ này có ích cho các switch không đủ bộ nhớ để lưu trữ bảng thông tin VLAN lớn. VTP Client sử lý các thay đổi VLAN giống như server, nó cũng gửi các thông điệp qua các cổng Trunk.

2.5.3 Chế độ VTP trong suốt (Transparent)

Các switch cấu hình ở chế độ Transparent không tham gia vào VTP. Một VTP Transparent switch không quản bá cấu hình VLAN của nó và không đồng bộ các cấu hình VLAN của nó dựa trên các quảng cáo nhận được. Chúng chuyển tiếp các quảng cáo VTP nhận được trên các cổng Trunk nhưng bỏ qua các thông tin bên trong thông điệp. Một Transparent switch không thay đổi database của nó, khi các switch nhận các thông tin cập nhật cũng gửi một bản cập nhật chỉ ra sự thay đổi trạng thái VLAN. Trừ khi chuyển tiếp một quảng cáo VTP, VTP bị vô hiệu hoá trên switch được cấu hình ở chế độ Transparent.

2.6 Cấu hình VTP

Cấu hình phiên bản VTP
Switch_A# vlan database
Switch_A(vlan)# vtp v2-mode
Cấu hình VTP domain
Switch_A(vlan)# vtp domain Cisco
Cấu hình chế độ VTP
Switch_A(vlan)# vtp [client|server|transparent]
Lệnh xem cấu hình VTP
Switch_A# show vtp status
(Nguồn: sinhvienit.net)