Q in Q Catalyst

Q-in-Q, так же это называют dot1q tunneling, это система двойного тегирования вланов. То есть, допустим у нас есть канал на некую техплощадку, на которой подключены клиенты, клиенты должны быть изолированы друг от друга с помощью vlan, но транспорт не позволяет обеспечить нужное количество вланов на каждого клиента, а владельцы транспорта дают один влан и как говорится крутись как хочешь. Вот для таких случаев замечательно подходит dot1q тунелирование, когда внутрь одного влана на входе упаковываются вланы, а на выходе транспорта распаковываются. Остается добавить, что не все виды коммутаторов поддерживают Q-in-Q, среди коммутаторов Cisco поддерживают Q-in-Q 35хх, 37xx, 45xx. Среди продуктов D-Link поддерживает Des-3825, тут Q-in-Q называется Double Vlan. И все коммутаторы производства ExtremeNetworks, они называют эту технологию vMan.

Схема коммутации для создания Q-in-Q будет выглядеть так:

На сервере (он является маршрутизатором для клиентов) терминируются все клиентские вланы(11,12, 13, 14, 15), порт GigabitEthernet 1/0/1 Switch 1, находится в режиме транка, и имеет такую конфигурацию:

interface GigabitEthernet1/0/1  switchport trunk encapsulation dot1q  switchport trunk allowed vlan 11-15  switchport mode trunk  speed nonegotiate  no cdp enable  spanning-tree bpdufilter enable  spanning-tree bpduguard enable !

Порт GigabitEthernet1/0/2 соенденен со Switch 2 порт GigabitEthernet1/0/1, нужно это для того, что бы отдать пакеты в порт который будет заворачивать весь трафик в Q-in-Q и имеет такую конфигурацию:

interface GigabitEthernet1/0/2  switchport trunk encapsulation dot1q  switchport trunk allowed vlan 11-15  switchport mode trunk  speed nonegotiate  no cdp enable  spanning-tree bpdufilter enable  spanning-tree bpduguard enable !

Порт Switch2 GigabitEthernet1/0/1 находится в режиме Q-in-Q, то есть все приходящие пакеты инкапсулирует во влан 10, и для всех устройств находящихся далее по цепочке виден только один влан, в нашем случае влан 10. А конфигурация порта GigabitEthernet1/0/1 на втором свитче будет такая:

configure terminal

interface GigabitEthernet1/0/1

description -== Q-IN-Q ==-

switchport access vlan 10

switchport mode dot1q-tunnel

switchport nonegotiate no mdix auto no cdp 

enable spanning-tree bpdufilter 

enable spanning-tree 

bpduguard enable

Теперь все приходящее на этот порт будет упаковываться внутрь 10-го влана и соответственно выходить через порт GigabitEthernet1/0/28, его настройки будут такие:

interface GigabitEthernet1/0/28  switchport trunk encapsulation dot1q  switchport trunk allowed vlan 10  switchport mode trunk  speed nonegotiate  no cdp enable  spanning-tree bpdufilter enable  spanning-tree bpduguard enable !

Далее идет оборудование компании предоставляющей транспорт до нашей техплощадки, на схеме это все оборудование обозначено как некое облако, о содержимом которого мы ничего не знаем, да и знать нам не надо.
На удаленной техплощадке наш влан приходит в порт GigabitEthernet1/0/28 Switch3 с конфигурацией идентичной настроенной на Switch 2 порт GigabitEthernet1/0/28.

interface GigabitEthernet1/0/28  switchport trunk encapsulation dot1q  switchport trunk allowed vlan 10  switchport mode trunk  speed nonegotiate  no cdp enable  spanning-tree bpdufilter enable  spanning-tree bpduguard enable !

Трафик приходит на порт GigabitEthernet1/0/28 Switch3 имеющий двойной тег, то есть Q-in-Qшный, теперь его надо распаковать, соответственно порт GigabitEthernet1/0/1 находится в режиме Q-in-Q. Настройки его такие:

interface GigabitEthernet1/0/1 description -== Q-IN-Q ==- switchport access vlan 10 switchport mode dot1q-tunnel switchport nonegotiate no mdix auto no cdp enable spanning-tree bpdufilter enable spanning-tree bpduguard enable

Остался последний свитч Switch4, в который и включаются все клиенты. Со Switch3 он соенденен через порт GigabitEthernet1/0/1 со своей стороны и в GigabitEthernet1/0/1 на Switch3.
Настройки GigabitEthernet1/0/1 на Switch4 такие:

interface GigabitEthernet1/0/1  switchport trunk encapsulation dot1q  switchport trunk allowed vlan 11-15  switchport mode trunk  speed nonegotiate  no cdp enable  spanning-tree bpdufilter enable  spanning-tree bpduguard enable

А настройки клиентских портов будут, для первого клиента во влан 11, порт GigabitEthernet1/0/2:

interface GigabitEthernet1/0/2  description -== FirstClient ==-  switchport access vlan 11  switchport mode access

второго, подключенного в GigabitEthernet1/0/3, и ходящего по 12 влану, такие:

interface GigabitEthernet1/0/2  description -== SecondClient ==-  switchport access vlan 12  switchport mode access

Ну и так далее, идентично для остальных клиентов.
На этом настройка закончена. Остается только добавить, что схему можно немного упростить физически, построив ее на основе 2 свичей вместо 4-х, для этого необходимо соорудить так называемый Q-in-Q Loop. Об этом я расскажу несколько позднее. И совсем необязательно применять для терминации клиентов равнозначные свитчи, им хватит и свитча попроще, но Q-in-Q прийдется строить все равно на базе как минимум Cisco Catalyst 35xx. Причем функция Q-in-Q в них не документирована, но работает.