西门子交换机 SCALANCE X VLAN 组态
SIEMENS Switch SCALANCE X VLAN Configuration
Getting Started Edition (2008-01)
SIEMENS A&D CS
摘 要 VLAN (Virtual LAN) 是可以不管物理位置而分配节点的网络。多播和广播帧只能在逻辑
网络结构设置的限制内活动,限制的帧不能够发送到虚拟网络中。VLAN 的特殊优点是为节
点和其它 VLAN 网段降低网络负载。SCALANCE X 300/400 支持基于设备所连端口的 VLAN 分
配(基于端口的 VLAN)。本文例举了西门子高端交换机 SCALANCE X414-3E,通过 VLAN 组
态以及 GVRP,帮助用户快速的了解 VLAN 和配置 VLAN。
关键字 虚拟网络,交换机,工业以太网,SCALANCE X414-3E,PST,GVRP
Key words VLAN, Switch, Industrial Ethernet, SCALANCE X414-3E, PST, GVRP
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目 录
1 VLAN概述...................................................................................................................... 4
1.1 虚拟网络支持 (基于端口的VLAN) ............................................................................. 4
1.2 VLAN的作用............................................................................................................ 4
1.3 VLAN的种类............................................................................................................ 4
1.4 配置基于端口的VLAN .............................................................................................. 4
1.5 通用VLAN注册协议.................................................................................................. 5
1.6 VLAN的重要规则 ..................................................................................................... 5
1.7 VLAN数据的处理 ..................................................................................................... 6
2 本例设备简介 ................................................................................................................ 7
3. SCALANCE X400 VLAN的组态步骤 ................................................................................. 8
3.1 使用PST为SCALANCE X400 配置IP地址..................................................................... 8
3.2 静态VLAN组态 ...................................................................................................... 12
3.3 动态VLAN组态 ...................................................................................................... 17
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1 VLAN 概述
1.1 虚拟网络支持 (基于端口的 VLAN)
虚拟网络(VLAN) 和普通 LAN 没有物理区别。VLAN 的特性是设备在配置时可以被分配到设备
组。若干设备组使用现存的唯一物理网络基础设施。若干"虚拟网络"存在于一个物理网络
上。数据交换甚至广播传输只在一个 VLAN 内发生。
对 VLAN 的分配通过在 MAC 帧中添加 VLAN Tag 来完成。即在目的和源地址后插入了四个字
节的附加 VLAN 信息。
为了能够在虚拟网络中集成不支持 VLAN 的终端设备和子网,交换机担负起增加和删除附加
的 VLAN 信息的职责。SCALANCE X 300/400 支持基于设备所连端口的 VLAN 分配(基于端口
的 VLAN)。最多可以配置 62 个基于端口的 VLAN 和两个预定义的 VLAN。VLAN 在 IEEE
802.1Q 标准中定义。
1.2 VLAN 的作用
VLAN (Virtual LAN) 是可以不管物理位置而分配节点的网络。多播和广播帧只能在逻辑网络
结构设置的限制内活动,限制的帧不能够发送到虚拟网络中。由于这个原因,VLAN 也被看
做广播域。VLAN 的特殊优点是为节点和其它 VLAN 网段降低网络负载。
1.3 VLAN 的种类
有各种类型的 VLAN:
• 基于端口的 VLAN (第 2 层)
• 基于 MAC 地址的 VLAN (第 2 层)
• 基于 IP 地址的 VLAN (第 3 层)
SCALANCE X 300/400 支持基于端口的 VLAN。这使得为 SCALANCE X 300/400 设置参数和配
置它使用 GVRP 帧成为可能。
1.4 配置基于端口的 VLAN
对于配置,你可以使用任何支持基于端口 VLAN 的程序。遵从以下步骤配置你的 VLAN:
1. 设置形成一个或多个 VLAN 的标准。
2. 为每个 VLAN 制定节点。
3. 创建配置列表。为每个节点分配 VLAN-ID 并且指定连接的设备和连接通过哪个端口建立。
4. 在交换机上设置下列配置:
• 在该设备上定义所有的 VLAN。
• 指定在哪个端口上支持哪个 VLAN。
• 指定在进入和离开端口时怎样处理帧(入口/出口过滤)。
• 指定端口上发送帧是否需要 VLAN Tag。
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• 设置交换机是否是静态配置或由 GVRP 动态配置。
1.5 通用 VLAN 注册协议
GVRP(GARP VLAN Registration Protocol)即通用VLAN注册协议。GVRP是通用属性注册协议
(GARP)中的一个应用,在802.1QTrunk口上实现提供802.1Q兼容的VLAN修剪与动态VLAN
创建。
使用GVRP,交换机可以和其它使用GVRP的交换机交换VLAN配置信息,在802.1Q Trunk链路
上修剪不需要的广播和未知的单僠流量,动态创建和管理VLAN,并且可以通过这些信息知道
通过哪些端口可以到达这些成员。
1.6 VLAN 的重要规则
当配置和操作SCALANCE X 300/400的VLAN时,确保遵守下列规则:
• 为达到使用VLAN或多播组时切换时间在300 ms内,所有环端口必须静态创建作为所有
VLAN和所有的多播组的成员。
• 带VLAN-ID "0" 的帧 (例如只有优先级Tag的帧) 被看作没有Tag的帧。
• 默认情况下,交换机上的所有端口发送没有VLAN Tag的帧以确保最终节点能够接收到这
些帧。基本的设置是必须的因为通常节点是否能够解释VLAN Tag帧是不确定的。
• 默认情况下,支持VLAN的交换机在所有端口有参数分配VLAN识别符1(默认的VLAN)。
注意:
VLAN-ID 500 保留为将来使用而且已经被配置了。
• 如果最终节点连接到一个端口,出去的帧应该不带VLAN Tag发送(静态访问端口)。但
是,如果有在这个端口连一个交换机,该帧应该加上VLAN Tag(主干口)。
SCALANCE X 300/400使用VLAN/端口分配进行配置,这是基于端口的VLAN。
VLAN的规则:
1.连接到DTE的端口必须设置不含VLAN Tag,因为一般DTE不能解释带VLAN Tag的帧。即设
置“U”。
2.交换机到交换机的VLAN连接(主干连接Trunk)必须含有VLAN Tag。即设置“M”。
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1.7 VLAN 数据的处理
没有 Tag 的帧
Tag frames only
Ingress filtering
删除
Ingress filtering
加 VLAN ID tag
删除
VIDrec=VIDport
发送处理 tag 的帧
U
M
DTE 例如 PC
交换机
注意:
虚线上面的部分是接收交换机某个端口的帧。其它部分是发送交换机某个端口的帧。
于是,如果你只标记Tag的帧和进口过滤,这意味着设置了接收到的帧的属性。
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2 本例设备简介
以下SIMATIC产品用于本例SCALANCE X VLAN组态:
Switch A
Switch B
IP: 192.168.0.1
IP: 192.168.0.2
IP: 192.168.0.3
IP: 192.168.0.4
IP: 192.168.0.5
IP: 192.168.0.6
PG/PC1
PG/PC2
PG/PC3
PG/PC4
上图中的硬件组成:
模块名称
模块型号
订货号
数量
交换机
安装导轨
X414-3E
DIN Rail
6GK5 414-3FC00-2AA2
6ES7 390-1AE80-0AA0
快速连接RJ45 接头 180o
IE FC RJ45 Plug 180
6GK1 901-1BB10-2AB0
快速连接标准电缆
上图中的软件组成:
软件名称
Windows XP
PST
FC Standard Cable
6XV1 840-2AH10
版本
SP2
3.0
2
2
6
5
网络组态由两台 SCALANCE X414-3E 交换机 Switch A 和 Switch B 组成,且通过各自的
Port9.1 相连(Trunk)。PG/PC1 和 PG/PC2 分别连接到 Switch A 的 Port10.1 和 Port11.1。
PG/PC3 和 PG/PC4 分别连接到 Switch B 的 Port10.1 和 Port11.1。其中 PG/PC1 和 PG/P3 属于
VLAN10,而 PG/PC2 和 PG/PC4 属于 VLAN11。
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3. SCALANCE X400 VLAN 的组态步骤
3.1 使用 PST 为 SCALANCE X400 配置 IP 地址
步骤 使用 PST 为 Switch A 配置 IP 地址
1
点击 start->simatic->Primary Setup Tool-> Primary Setup Tool
2
在 Settings->Network Adapter 中选取 Local Area Connection
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