深入理解层次三交换：VLAN交换与路由配置

# 1. VLAN基础概念

### 1.1 VLAN的定义与作用

虚拟局域网（Virtual Local Area Network，简称VLAN）是一种将局域网划分成多个逻辑上独立的虚拟网络的技术。VLAN可以将互相连接的设备划分到不同的虚拟局域网中，使得各个虚拟局域网内的设备可以相互通信，而不受物理连接的限制。VLAN的作用主要有以下几点：

- 提供安全隔离：不同的VLAN之间的设备互相隔离，可以实现不同安全级别的网络访问控制。
- 灵活的网络管理：可以根据实际需求动态地划分、增加、删除VLAN。
- 优化网络性能：可以将网络流量限制在特定的VLAN内，减少广播和冲突，提高网络性能。
- 支持虚拟工作组：可以将不同物理位置上的设备划分到同一个VLAN中，形成虚拟工作组。

### 1.2 VLAN的分类与特点

根据VLAN的划分方式和工作方式，可以将VLAN分为不同的分类，常见的有以下几种：

- 根据端口划分：基于交换机端口，将设备划分到不同的VLAN中。
- 根据MAC地址划分：根据设备的MAC地址信息，将设备划分到不同的VLAN中。
- 根据协议划分：将使用不同协议的设备划分到不同VLAN中，如将VoIP设备划分到一个VLAN中。
- 根据子网划分：将属于不同子网的设备划分到不同的VLAN中。

不同VLAN之间可以进行互通，通常使用路由器或三层交换机来实现。

### 1.3 VLAN在层次三交换中的应用

层次三交换（Layer 3 Switching）是将路由功能与交换功能相结合的一种网络设备。在层次三交换中，VLAN可以用于划分不同的逻辑网络，并且通过路由器或三层交换机实现不同VLAN之间的互通。VLAN与层次三交换的结合，可以提高网络的性能和安全性，灵活管理网络设备，实现逻辑拓扑，满足不同应用场景的需求。

以上是第一章的内容，涵盖了VLAN的基础概念、分类与特点，以及在层次三交换中的应用。接下来的章节将深入探讨VLAN交换与路由配置的细节。

# 2. VLAN交换配置

### 2.1 VLAN交换的基本配置

在进行VLAN交换的基本配置时，需要首先登录交换机的命令行界面。以下是使用Python语言进行VLAN基本配置的示例代码：

# 导入Paramiko库用于SSH连接
import paramiko

# 创建SSH连接
ssh_client = paramiko.SSHClient()
ssh_client.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
ssh_client.connect(hostname='switch_ip_address', username='admin', password='password')

# 发送配置命令
stdin, stdout, stderr = ssh_client.exec_command('configure terminal')
stdin, stdout, stderr = ssh_client.exec_command('vlan 100')
stdin, stdout, stderr = ssh_client.exec_command('name marketing')

# 关闭SSH连接
ssh_client.close()

代码说明：
- 首先导入Paramiko库，它是一个用于SSH连接的Python库。
- 使用SSHClient()建立SSH连接，并指定交换机的IP地址、用户名和密码。
- 通过exec_command()方法发送配置命令，例如进入配置模式、创建VLAN和为VLAN取名。
- 最后关闭SSH连接。

### 2.2 VLAN的创建与删除

VLAN的创建与删除是VLAN交换配置中的重要部分。以下是使用Java语言进行VLAN创建与删除的示例代码：

import com.jcraft.jsch.*;

public class SshExample {
    public static void main(String[] args) {
        JSch jsch = new JSch();
        Session session = null;
        try {
            // 创建SSH会话
            session = jsch.getSession("username", "switch_ip_address", 22);
            session.setConfig("StrictHostKeyChecking", "no");
            session.setPassword("password");
            session.connect();

            // 执行命令
            ChannelExec channelExec = (ChannelExec) session.openChannel("exec");
            channelExec.setCommand("configure terminal \n vlan 200 \n name sales \n exit");
            channelExec.connect();

            // 关闭SSH会话
            channelExec.disconnect();
            session.disconnect();
        } catch (JSchException | IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

代码说明：
- 使用JSch库建立SSH会话，并指定交换机的IP地址、用户名和密码。
- 通过ChannelExec执行命令，依次进入配置模式、创建VLAN和为VLAN取名。
- 最后关闭SSH会话。

### 2.3 VLAN的端口分配与配置

对于VLAN的端口分配与配置，我们可以使用Go语言来实现。以下是一个示例代码：

package main

import (
	"fmt"
	"golang.org/x/crypto/ssh"
	"log"
	"os"
)

func main() {
	client, err := ssh.Dial("tcp", "switch_ip_address:22", &ssh.ClientConfig{
		User: "username",
		Auth: []ssh.AuthMethod{
			ssh.Password("password"),
		},
	})
	if err !=