西门子交换机SCALANCE X VLAN组态

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-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。n

1.2不受节点空间位置的网络定义
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。n

1.3 VLAN的版本
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-400支持基于端口的VLAN。这使得为SCALANCE X-400设置参数和配置它使用GVRP帧成为可能。n

1.4 如何配置基于端口的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。
• 设置交换机是否是静态配置或由GVRP动态配置。n

1.5 VLAN的重要规则
当配置和操作你的VLAN时，确保你遵守下列规则：
• 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 X400使用VLAN/端口分配进行配置，这是基于端口的VLAN。n

VLAN的规则：
1．连接到DTE的端口必须没有Tag，因为DTE不能解释带VLAN Tag的帧。
2．交换机到交换机的连接必须提供VLAN Tag。n

1.6 VLAN数据的处理:

西门子交换机SCALANCE X VLAN组态

注意：
点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，这意味着你设置接收到的帧的属性。n

2 本例设备简介
以下SIMATIC产品用于本例SCALANCE X VLAN组态：n

西门子交换机SCALANCE X VLAN组态

上图中的硬件组成：n

模块名称	模块型号	订货号	数量
交换机	X414-3E	6GK5 414-3FC00-2AA2	1
安装导轨	DIN Rail	6ES7 390-1AE80-0AA0	1
快速连接RJ45接头180o	IE FC RJ45 Plug 180	6GK1 901-1BB10-2AB0	4
快速连接标准电缆	FC Standard Cable	6XV1 840-2AH10	2

上图中的软件组成：n

软件名称	版本
Windows XP	SP2
PST	3.0

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SCALANCE X400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 Coection
3	点击放大镜图标搜索网络
5	在列出的设备列表中，根据SCALANCE X-400的MAC地址找到对应的设备并为它分配IP地址。
6	选择MAC地址所在的行，并点击工具栏上的下载图标。当出现下图的提示时，选择Yes。
7	选择MAC地址所在的行，并点击工具栏上的启动浏览器图标。或者打开IE Explore输入该IP地址192.168.0.1。
8	浏览器会自动打开SCALANCE X400的Web配置界面。

3.2 使用Web配置界面配置SCALANCE X400

步骤	使用Web配置界面配置SCALANCE X400
1	在Switch / VLAN中，点击New Entry。
2	输入VLAN ID和Name, 在端口11.3和11.4位置用鼠标点击，直到出现U字母。最后点击Set Values。
3	点击Current Entries。
4	显示Current VLAN Configuration。
5	点击Switch/VLAN/Ports，显示VLAN Port Parameters，点击端口11.3。
6	修改Port VLAN ID为2，点击Set Values。最后点击Next Port。
7	修改端口11.4的Port VLAN ID为2，点击Set Values，最后点击Ports。
8	显示VLAN Port Parameters。
9	点击Switch/VLAN，显示Current VLAN Configuration。
10	设置VLAN1的Port11.3和11.4为“-”
11	这样再次点击Switch/VLAN，显示Current VLAN Configuration。在设置VLAN时，尽量避免出现“U”
12	将两台PC分别接在11.3和11.4口上，可以互相Ping通。这说明两台PC在同一个VLAN(VLAN_ID=2)中，是可以相互通讯的。将另一台PC连接在其它如何端口上，默认的都是VLAN_ID=1的。两个VLAN之间的设备无法进行通讯。无法Ping通这两台PC。
13	关于端口优先级，如果接收时一个帧没有VLAN Tag，可以为它设置端口优先级。有VLAN Tag的帧中，在VLAN Tag的4个字节中其中有3位用于表示VLAN的优先级，称为Class of Service (CoS) 。SCALANCE X-400中有四个队列，用于处理各种各样优先级的数据帧。第一个队列处理最高优先级的数据帧，也就是可以处理PROFINET实时的数据帧。SCALANCE X-400是一款功能强大，全面支持PROFINET的交换机。