Linux VLAN配置中，Trunk和Access模式具体如何区分与配置？

Linux VLAN 配置详解

在现代网络架构中,虚拟局域网（VLAN）技术被广泛应用于网络分段、安全隔离和流量优化，Linux 作为服务器和网络设备的主流操作系统，提供了强大的 VLAN 支持能力，本文将详细介绍 Linux 系统中 VLAN 的配置方法，包括原理、工具、命令行操作及常见问题的解决方案。

VLAN 的基本概念与原理

VLAN 是一种将物理网络划分为多个逻辑网络的技术，允许在同一物理网络上创建多个独立的广播域，通过 VLAN，可以将不同部门、不同功能或不同安全级别的设备隔离开，从而提高网络的安全性和管理效率，在 Linux 中，VLAN 的实现依赖于 802.1Q 协议，该协议通过在以太网帧中添加 4 字节的标签（Tag）来标识 VLAN ID（VID），范围从 1 到 4094。

环境准备与前提条件

在配置 Linux VLAN 之前，需确保以下条件满足：

1. 内核支持：现代 Linux 内核（如 2.4.14+）已内置 VLAN 支持，通常无需额外加载模块，可通过命令 modprobe 8021q 检查或加载模块，或查看 /proc/net/vlan/config 确认是否支持。
2. 工具安装：推荐使用 iproute2 工具包（提供 ip 命令）或 vconfig（传统工具），在 Debian/Ubuntu 系统中可通过 apt install iproute2 安装，在 RHEL/CentOS 系统中可通过 yum install iproute 安装。
3. 权限要求：VLAN 配置需要 root 权限，建议使用 sudo 或直接以 root 用户操作。

使用 iproute2 配置 VLAN

iproute2 是目前 Linux 系统中推荐的网络配置工具，功能强大且灵活，以下为基本配置步骤：

创建 VLAN 接口

假设物理网卡为 eth0，需创建 VLAN ID 为 10 的子接口，命令如下：

ip link add link eth0 name eth0.10 type vlan id 10  

• link eth0：指定物理网卡作为父接口。
• name eth0.10：自定义 VLAN 接口名称，通常采用 父接口.VLAN_ID 格式。
• type vlan id 10：指定 VLAN 类型及 ID。

配置 IP 地址与启用接口

为 VLAN 接口分配 IP 地址并启用：

ip addr add 192.168.10.1/24 dev eth0.10  
ip link set eth0.10 up  

查看 VLAN 状态

使用以下命令验证 VLAN 接口是否创建成功：

ip link show eth0.10  

输出中应包含 vlan 标识及当前状态（如 UP）。

删除 VLAN 接口

如需删除 VLAN 接口，执行：

ip link del eth0.10  

使用 vconfig 配置 VLAN（传统方法）

vconfig 是较早的 VLAN 配置工具，仍在部分系统中使用，基本操作如下：

创建 VLAN 接口

vconfig add eth0 10  

此命令会自动创建名为 eth0.10 的 VLAN 接口。

配置 IP 地址与启用接口

ifconfig eth0.10 192.168.10.1 netmask 255.255.255.0 up  

查看 VLAN 信息

vconfig rem eth0.10  # 删除 VLAN 接口  

永久配置 VLAN

上述命令为临时配置,重启后会失效，为实现持久化，需根据系统类型修改配置文件：

Debian/Ubuntu 系统（Netplan）

在 /etc/netplan/ 目录下的配置文件中添加：

network:  
  version: 2  
  ethernets:  
    eth0:  
      dhcp4: no  
  vlans:  
    eth0.10:  
      id: 10  
      link: eth0  
      addresses: [192.168.10.1/24]  

执行 netplan apply 生效。

RHEL/CentOS 系统（NetworkManager）

创建 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0.10 文件：

DEVICE=eth0.10  
BOOTPROTO=static  
ONBOOT=yes  
IPADDR=192.168.10.1  
NETMASK=255.255.255.0  
VLAN=yes  
PHYSDEV=eth0  

重启网络服务：systemctl restart network。

RHEL/CentOS 系统（nmcli）

使用 NetworkManager 的命令行工具：

nmcli con add type vlan con-name vlan10 dev eth0 id 10  
nmcli con mod vlan10 ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.10.1/24  
nmcli con up vlan10  

VLAN 配置的高级应用

跨交换机的 VLAN 通信

若需实现跨交换机的 VLAN 通信，需在交换机上配置 Trunk（中继）模式，允许特定 VLAN 的流量通过，在 Linux 端，需将物理接口设置为 Trunk 模式：

ip link set eth0 up  
ip link add link eth0 name eth0-trunk type vlan proto 802.1Q  

VLAN 间路由

通过配置 Linux 作为路由器，可实现不同 VLAN 之间的路由，为 VLAN 10（192.168.10.0/24）和 VLAN 20（192.168.20.0/24）配置路由：

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward  
iptables -A FORWARD -i eth0.10 -o eth0.20 -j ACCEPT  
iptables -A FORWARD -i eth0.20 -o eth0.10 -j ACCEPT  

VLAN 与 bonding 结合

在高可用场景中,可将 VLAN 与网卡绑定（bonding）结合使用，提高网络冗余性：

modprobe bonding  
ip link add bond0 type bond mode active-backup  
ip link set eth0 master bond0  
ip link set eth1 master bond0  
ip link add link bond0 name bond0.10 type vlan id 10  

常见问题与解决方案

1. VLAN 接口无法创建：检查物理网卡是否启用，内核是否加载 8021q 模块（lsmod | grep 8021q）。
2. VLAN 间无法通信：确认 IP 路由是否开启（cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward），防火墙规则是否阻止流量。
3. Trunk 模式配置失败：确保交换机端口允许所有 VLAN 或指定 VLAN 通过，并检查 Linux 端口的链路状态。

Linux 系统中的 VLAN 配置是网络管理的重要技能，通过 iproute2 或传统工具可灵活实现网络分段与隔离，无论是临时配置还是持久化方案，均需根据实际需求选择合适的方法，结合高级功能如跨交换机通信、VLAN 间路由和 bonding，可构建高效、安全的网络架构，掌握这些技术，将有助于提升 Linux 系统在网络运维中的实用性和可靠性。