native vlan の設定方法 | CCNA ハンズオン

目的

native vlan の動作を理解する

物理構成図

論理構成図

初期 Config

RT1


conf t
!
hostname RT1
!
interface Ethernet0/0
 ip address 10.1.10.1 255.255.255.0
 no shutdown
!
logging console
!
end

RT2


conf t
!
hostname RT2
!
interface Ethernet0/0
 ip address 10.1.20.2 255.255.255.0
 no shutdown
!
logging console
!
end

RT3


conf t
!
hostname RT3
!
interface Ethernet0/0
 no shutdown
!
interface Ethernet0/0.10
 encapsulation dot1Q 10
 ip address 10.1.10.3 255.255.255.0
 no shutdown
!
interface Ethernet0/0.20
 encapsulation dot1Q 20
 ip address 10.1.20.3 255.255.255.0
 no shutdown
!
logging console
!
end

SW1


conf t
!
hostname SW1
!
vlan 10,20
!
interface Ethernet0/0
 switchport access vlan 10
 switchport mode access
!
interface Ethernet0/1
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport trunk allowed vlan 20
 switchport mode trunk
!
interface Ethernet0/2
 switchport access vlan 20
 switchport mode access
!
logging console
!
end

SW2


conf t
!
hostname SW2
!
vlan 10,20
!
interface Ethernet0/0
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport trunk allowed vlan 10,20
 switchport mode trunk
!
interface Ethernet0/1
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport trunk allowed vlan 20
 switchport mode trunk
!
logging console
!
end

ハンズオン

1, native vlan とは

trunk port において、native vlan という概念があります。

これは、trunk port で送受信したフレームに対して tag を付与しない特別な vlan です。

default では vlan1 が native vlan として割り当てられており、SW 間の管理系通信にも native vlan が使用されます。

今回は native vlan の変更方法に加え、packet capture を行うことで実際に tag が付与されていないことを確認します。

2, native vlan の変更と確認

ハンズオンのはじめに SW2 に対して以下の Config を追加してください。
※CML の仕様で export した構成 (config) に vlan を含められません。

SW2(config)#vlan 10,20

今回の構成は SW1 - SW2 間が trunk port になっており、現状は以下にようになっています。

native vlan : 1
allowed vlan : 20

SW1#show interfaces trunk 

Port           Mode             Encapsulation  Status        Native vlan  
Et0/1          on               802.1q         trunking      1

Port           Vlans allowed on trunk
Et0/1          20

Port           Vlans allowed and active in management domain
Et0/1          20

Port           Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Et0/1          20

SW2#show interfaces trunk 

Port           Mode             Encapsulation  Status        Native vlan  
Et0/0          on               802.1q         trunking      1
Et0/1          on               802.1q         trunking      1

Port           Vlans allowed on trunk
Et0/0          10,20
Et0/1          20

Port           Vlans allowed and active in management domain
Et0/0          10,20
Et0/1          20

Port           Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Et0/0          10,20
Et0/1          20

そのため、現在は RT1 - RT3 (VLAN10) は通信できず、RT2 - RT3 (VLAN20) は通信可能な状態となっています。

RT1#ping 10.1.10.3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.10.3, timeout is 2 seconds:
.....
Success rate is 0 percent (0/5)

RT2#ping 10.1.20.3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.20.3, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms

今回は SW1 - SW2 間の native vlan を 10 に変更し、SW1 - SW2 間は vlan を tag なしで通信できるように設定を行っていきます。

native vlan は以下の方法で変更が可能です。
また、native vlan を変更した場合は allowed vlan にも追加が必要となります。

(config-if)#switchport trunk native vlan [vlan id]
(config-if)#switchport trunk allowed vlan add [vlan id]

今回は SW1, SW2 に対して以下のように設定を行います。

SW1(config)#interface ethernet0/1
SW1(config-if)#switchport trunk native vlan 10
SW1(config-if)#switchport trunk allowed vlan add 10

SW2(config)#interface ethernet0/1
SW2(config-if)#switchport trunk native vlan 10
SW2(config-if)#switchport trunk allowed vlan add 10

設定後 show command で確認すると、各機器の Ethernet0/1 に設定内容が反映されていることがわかります。

SW1#show interfaces trunk 

Port           Mode             Encapsulation  Status        Native vlan  
Et0/1          on               802.1q         trunking      10

Port           Vlans allowed on trunk
Et0/1          10,20

Port           Vlans allowed and active in management domain
Et0/1          10,20

Port           Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Et0/1          10,20

SW2#show interfaces trunk 

Port           Mode             Encapsulation  Status        Native vlan  
Et0/0          on               802.1q         trunking      1
Et0/1          on               802.1q         trunking      10

Port           Vlans allowed on trunk
Et0/0          10,20
Et0/1          10,20

Port           Vlans allowed and active in management domain
Et0/0          10,20
Et0/1          10,20

Port           Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Et0/0          10,20
Et0/1          10,20

設定が完了したため、RT1 - RT3 (VLAN10) 間で疎通確認を行います。trunk port 間で vlan が許可されたため通信に成功していることがわかります。

RT1#ping 10.1.10.3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.10.3, timeout is 2 seconds:
.!!!!
Success rate is 80 percent (4/5), round-trip min/avg/max = 1/1/2 ms

続いて本当に tag が付与されていないのか packet capture を行います。

CML の SW1 - SW2 間のケーブルを右クリックするとポップアップが表示されるため、「Packet Capture」をクリックします。

すると新しくコンソールが表示されるため、「START」をクリックします。

この状態でまずは RT2 - RT3 (VLAN20) の疎通確認を行います。

RT2#ping 10.1.20.3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.20.3, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/2 ms

すると、「Packet Capture」のコンソールに ICMP が表示されました。
一覧から対象通信をクリックすると詳細が見えるため、1つクリックしてみます。

「802.1Q Virtual LAN ID:20」と記載されており、 vlan tag が含まれていることがわかります。

続いて RT1 - RT3 (VLAN10) 間で疎通確認を行います。
※もし packet capture が止まってしまっていたら、疎通確認前に再度
「START」を押してください。

RT1#ping 10.1.10.3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.10.3, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 2/2/3 ms

すると、「Packet Capture」のコンソールに ICMP が表示されました。
一覧から対象通信をクリックすると詳細が見えるため、1つクリックしてみます。

「802.1Q Virtual LAN」と記載がなく、 vlan tag が含まれていないことがわかります。

このように、native vlan に指定された vlan は trunk port でも tag が付与されずに処理されることがわかります。

通信フローは以下の通りです。

3, まとめ

trunk port や sub interface は一般的に使われるため、VLAN tag による処理を学ぶことは非常に重要です。

通信で経由する各機器で

この区間は access port であるため VLAN tag は付与しない
この区間は trunk port であるため VLAN tag を付与する
この区間は trunk port だが native vlan であるため VLAN tag は付与しない

といった処理を意識していきましょう。