VLAN介绍和工业SIP电话配置。包括802.1Q、LLDP、CDP、DHCP VLAN、交换机中继/访问/混合设置和Cisco 2960 VLAN指南。
以太网是基于CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）的共享介质网络技术。大量主机接入会引发严重冲突、广播风暴、性能下降及网络中断问题。交换机虽能减少冲突，但无法隔离广播流量。
VLAN（虚拟局域网）技术可将物理局域网划分为多个逻辑广播域，以此解决上述问题。同一VLAN内的设备可如同在同一局域网内通信；不同VLAN之间无法直接互通，从而限制广播范围。
VLAN不受物理位置限制。设备可接入同一交换机、跨交换机部署，或跨越路由器，同时归属同一个VLAN。
VLAN 优势：
限制广播域范围，降低路由负载，减少延迟，节约带宽并提升整体网络性能。
提升安全性：VLAN 之间实现二层隔离，跨VLAN通信需要三层路由转发。
灵活组建虚拟工作组：无需改动物理布线，即可对用户进行逻辑分组。
为区分VLAN数据帧，会在数据链路层（二层）的以太网头部添加VLAN标签。
IEEE 于1999年通过802.1Q协议标准化VLAN标签机制，定义了为以太网数据包添加VLAN标识的通用标准。
802.1Q 会在源MAC地址与以太网类型字段之间插入4字节标签：
2 字节：TPID（标签协议标识符）
2 字节：TCI（标签控制信息）
TCI 包含PCP（优先级代码点）、CFI（标准格式指示器）与 VID（VLAN 编号）。
图 1-2 传统以太网帧格式
图 1-3 VLAN 标签字段
VLAN 标签字段说明：
TPID：16位，标识802.1Q标签，默认值 0x8100。
优先级：3位，对应 802.1p 服务等级（CoS）。
CFI：1位，MAC地址格式标识；0 代表标准格式，默认值为 0。
VLAN 编号：12位，用于唯一标识VLAN；有效范围1–4094（0 和 4095 为保留值）。
注意：对于双层标签（QinQ）帧，交换机仅处理外层标签，内层标签将被视为负载数据。
LLDP（链路层发现协议）可让局域网内设备互相发布并获取邻居设备信息。相关数据存储在MIB库中，可通过SNMP协议查询（RFC 2922）。
LLDP 采用TLV（类型/长度/值）结构承载设备信息，多个TLV组合构成LLDPDU（LLDP数据单元）。
| 类型 | 长度 | 取值 |
| 7 位 | 9 位 | 0-511 字节 |
图 1-4 TLV 结构
LLDP-MED（媒体终端发现协议）是面向语音设备的LLDP扩展协议，具备以下能力：
设备能力发现
语音VLAN配置
PoE 供电管理
设备资产盘点
紧急呼叫位置识别
注意：同一端口无法同时启用 LLDP 与 LLDP-MED。
IP 电话的 LLDP 功能
启用LLDP后，电话会周期性向外发送设备信息，并监听交换机报文。当应用类型为语音时，设备可自动从交换机获取语音VLAN编号，更新配置并重启生效。
LLDP 网页配置步骤
使用账号 admin/admin 登录网页管理界面。
进入 网络 → 高级设置。
开启 LLDP 功能。
设置报文发送间隔（1–3600秒）。
点击应用，重启电话。
图 1-5 LLDP 配置界面
启用 LLDP 后，电话将执行以下操作：
周期性发送组播 LLDP 报文。
通过WAN、LAN端口接收LLDP报文。
支持MAC/PHY层配置管理。
通过网络策略TLV获取VLAN配置（优先覆盖手动设置）。
CDP（思科发现协议）是思科私有二层协议，用于邻接设备发现。
IP 电话的 CDP 功能
电话会广播自身信息，并接收交换机的CDP报文，自动学习语音VLAN编号，更新配置后重启设备。
CDP 网页配置步骤
使用 admin/admin 账号登录。
进入 网络 → 高级设置。
启用 CDP。
设置消息发送间隔（1–3600秒）。
点击应用。
图 1-6 CDP 配置界面
设备支持基于DHCP的VLAN发现，默认通过DHCP 132号选项获取VLAN编号，最多支持5项自定义DHCP选项。
DHCP VLAN 网页配置步骤
使用 admin/admin 登录。
进入 网络 → 高级设置。
开启 DHCP VLAN 功能。
填写DHCP选项编号（例如 132）。
点击应用。
图 1-7 DHCP VLAN 配置界面
运行流程
电话广播发送 DHCP 发现报文。
服务器回复报文并携带132号选项（VLAN编号）。
电话释放当前IP地址，使用获取到的VLAN编号标记所有流量，重新发起DHCP请求。
VLAN 默认关闭，可分别为WAN（外网）端口与LAN（电脑）端口独立配置VLAN编号及802.1p优先级（取值0–7，数值越大优先级越高）。
WAN 端口 VLAN 配置（网页端）
使用 admin/admin 登录。
进入 网络 → 高级设置。
启用 VLAN。
设置 WAN VLAN 编号（1–4094）。
设置优先级（0–7）。
点击应用。
图 1-8 WAN VLAN 配置
LAN 端口 VLAN 配置（网页端）
使用 admin/admin 登录。
进入 网络 → 高级设置。
配置 LAN VLAN 模式与编号。
设置优先级。
点击应用。
图 1-9 LAN VLAN 配置
电话液晶屏 VLAN 配置
菜单 → 高级设置（密码：123）→ 网络 → 服务质量&Vlan → 外网VLAN / 内网VLAN
配置验证
抓取数据包，校验SIP与RTP报文内的802.1Q标签、VLAN编号及802.1p优先级。
以太网交换机端口支持三种工作模式：
接入模式（Access）：仅归属单个VLAN，用于电脑等终端设备。
中继模式（Trunk）：承载多个VLAN流量，用于交换机互联。
混合模式（Hybrid）：转发多VLAN数据，支持自定义无标签出端口规则。
核心规则
带标签（Tagged）：报文发送时保留802.1Q VLAN标签。
无标签（Untagged）：交换机转发前移除VLAN标签。
PVID（端口VLAN编号）：为无标签入站报文分配的默认VLAN。
| 端口类型 | 入站处理 | 出站处理 | |
| 接收无标签报文 | 接收带标签报文 | ||
| Access | 添加PVID标签 | VLAN不匹配则丢弃 | 移除标签并转发 |
| Trunk | 允许时添加PVID标签 | 仅放行允许的VLAN | 仅PVID对应VLAN移除标签 |
| Hybrid | 允许时添加PVID标签 | 仅放行允许的VLAN | 按端口配置保留/移除标签 |
| 参数 | 默认值 | 取值范围 |
| VLAN 编号 | 1 | 1–4094 |
| VLAN 名称 | VLANxxxx | — |
| MTU | 1500 | 1500–18190 |
| 状态 | 启用 | 启用/暂停 |
| 步骤 | 命令 | 作用 |
| 1 | configure terminal | 进入全局配置模式 |
| 2 | vlan | 创建或编辑VLAN |
| 3 | name | 自定义VLAN名称 |
| 4 | end | 退回特权模式 |
| 5 | show vlan | 校验配置 |
| 6 | copy running-config startup-config | 保存配置 |
| 步骤 | 命令 | 作用 |
| 1 | configure terminal | 进入全局配置模式 |
| 2 | no vlan | 删除指定VLAN |
| 3 | end | 退出配置模式 |
| 4 | show vlan brief | 验证删除结果 |
| 步骤 | 命令 | 作用 |
| 1 | configure terminal | 进入全局配置 |
| 2 | interface | 选择目标端口 |
| 3 | switchport mode access | 设置为接入端口 |
| 4 | switchport access vlan | 为端口分配VLAN |
| 5 | end | 退出配置 |
| 步骤 | 命令 | 作用 |
| 1 | configure terminal | 进入全局配置 |
| 2 | interface | 选择端口 |
| 3 | switchport mode trunk | 设置为中继端口 |
| 4 | switchport trunk native vlan | 配置本征VLAN |
| 5 | end | 退出配置 |
switchport trunk allowed vlan { add | all | except | remove }
switchport trunk native vlan
Cisco 2960 系列交换机
