vlan知识点及其深入
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VLAN基础知识介绍VLAN(虚拟局域网)是一种在物理上互相连接的设备,可以根据逻辑上的属性划分成多个虚拟网络的技术。
VLAN可以提高网络的性能、可管理性和安全性,同时可以降低网络成本。
在企业网络中,VLAN常常被用来按照不同部门或功能来分割网络,同时可以有效地控制流量的传输和访问权限。
VLAN的基本概念1.VLAN标识符:VLAN标识符是一个用于区分不同VLAN的整数值,通常在1到4096之间。
不同VLAN使用不同的标识符来标识其所属的VLAN。
2.VLAN成员:VLAN成员是指被分配到一些VLAN中的设备或端口。
一个设备或端口可以是一个或多个VLAN的成员。
3.VLAN接口:VLAN接口是物理设备上的一个逻辑接口,用来连接不同的VLAN之间的通信。
通常交换机上的端口可以配置为不同的VLAN接口。
4.VLAN域:VLAN域是指一个包含一组VLAN的范围或区域。
不同VLAN可以属于同一个VLAN域,也可以不属于同一个VLAN域。
5.VLAN数据包:VLAN数据包是在网络中传输的数据包,其中包含了VLAN标识符信息,用来标识数据包所属的VLAN。
VLAN的类型1.静态VLAN:静态VLAN是一种基于端口或MAC地址分配的VLAN,管理员需要手动配置每个端口或设备所属的VLAN。
静态VLAN的管理较为复杂,但相对来说也更加安全和可靠。
2.动态VLAN:动态VLAN是一种根据具体情况自动划分的VLAN,通过协议或者特定策略实现VLAN的动态划分。
动态VLAN相对于静态VLAN来说更加适应网络变化和扩展。
3. 动态VLAN的实现方式包括VLAN Trunking、VLAN Tagging和VLAN Membership Policy Server(VMPS)等。
VLAN的优点1.增强网络安全性:通过VLAN可以将不同的部门或功能分隔开来,避免不同部门之间的通信,有效提高网络的安全性。
2.简化网络管理:VLAN可以将网络管理划分为多个逻辑区域,简化网络配置和维护,减少网络故障排查的难度。
第9章虚拟局域网VLAN(Virtual Local Area Network)主要内容:1 VLAN概述2 VLAN作用3 VLAN在交换机上的实现方法★4 交换机配置界面★5 配置实例1 VLAN概述VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网,是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。
LAN所指的LAN特指使用路由器分割的网络——也就是广播域。
广播域,指的是广播帧(目标MAC地址全部为1)所能传递到的范围,亦即能够直接通信的范围。
严格地说,并不仅仅是广播帧,多播帧(Multicast Frame)和目标不明的单播帧(Unknown Unicast Frame)也能在同一个广播域中畅行无阻。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域,每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属性。
由于它是从逻辑上划分,而不是从物理上划分,所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中,即这些工作站可以在不同物理LAN网段。
由VLAN的特点可知,一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。
2 VLAN作用VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议,它的作用就是将物理上互连的网络在逻辑上划分为多个互不相干的网络,这些网络之间是无法通讯的,就好像互相之间没有连接一样,因此广播也就隔离开了。
VLAN技术优势:1. 增加了网络连接的灵活性借助VLAN技术,能将不同地点、不同网络、不同用户组合在一起,形成一个虚拟的网络环境,就像使用本地LAN一样方便、灵活、有效。
VLAN可以降低移动或变更工作站地理位置的管理费用,特别是一些业务情况有经常性变动的公司使用了VLAN 后,这部分管理费用大大降低。
为什么需要VLAN什么是VLAN?VLAN(Virtual LAN),翻译成中文是“虚拟局域网”。
LAN可以是由少数几台家用计算机构成的网络,也可以是数以百计的计算机构成的企业网络。
VLAN所指的LAN特指使用路由器分割的网络——也就是广播域。
在此让我们先复习一下广播域的概念。
广播域,指的是广播帧(目标MAC地址全部为1)所能传递到的范围,亦即能够直接通信的范围。
严格地说,并不仅仅是广播帧,多播帧(Multicast Frame)和目标不明的单播帧(Unknown Unicast Frame)也能在同一个广播域中畅行无阻。
本来,二层交换机只能构建单一的广播域,不过使用VLAN功能后,它能够将网络分割成多个广播域。
未分割广播域时……那么,为什么需要分割广播域呢?那是因为,如果仅有一个广播域,有可能会影响到网络整体的传输性能。
具体原因,请参看附图加深理解。
图中,是一个由5台二层交换机(交换机1~5)连接了大量客户机构成的网络。
假设这时,计算机A需要与计算机B通信。
在基于以太网的通信中,必须在数据帧中指定目标MAC 地址才能正常通信,因此计算机A必须先广播“ARP请求(ARP Request)信息”,来尝试获取计算机B的MAC地址。
交换机1收到广播帧(ARP请求)后,会将它转发给除接收端口外的其他所有端口,也就是Flooding了。
接着,交换机2收到广播帧后也会Flooding。
交换机3、4、5也还会Flooding。
最终ARP请求会被转发到同一网络中的所有客户机上。
请大家注意一下,这个ARP请求原本是为了获得计算机B的MAC地址而发出的。
也就是说:只要计算机B能收到就万事大吉了。
可是事实上,数据帧却传遍整个网络,导致所有的计算机都收到了它。
如此一来,一方面广播信息消耗了网络整体的带宽,另一方面,收到广播信息的计算机还要消耗一部分CPU时间来对它进行处理。
造成了网络带宽和CPU运算能力的大量无谓消耗。
VLAN基础知识虚拟局域网(Virtual Local Area Network,简称VLAN)是一种将物理局域网划分为逻辑上相互隔离的虚拟网络的技术。
通过VLAN的划分,可以实现网络的灵活管理和安全隔离。
本文将介绍VLAN的基础知识,包括VLAN的概念、VLAN的优点以及VLAN的实现方法。
1. VLAN的概念VLAN是一种逻辑上的划分,它可以将一个物理局域网划分为多个虚拟的局域网。
在一个VLAN中的计算机之间可以自由地通信,而不需要受到其他VLAN的影响。
VLAN通过将不同的端口划分到不同的VLAN中来实现逻辑上的隔离。
2. VLAN的优点VLAN的划分可以带来多个优点:2.1 提高网络性能:将局域网划分为多个VLAN可以减少广播和碰撞域,提高网络性能和带宽的利用率。
2.2 提高网络安全性:VLAN可以实现不同VLAN之间的隔离,防止未经授权的访问和潜在的网络安全风险。
2.3 简化网络管理:VLAN的划分可以简化网络管理,管理员可以根据业务需求对VLAN进行灵活地配置和管理。
3. VLAN的实现方法VLAN的实现可以采用不同的方法,包括端口划分和标签划分。
3.1 端口划分(Port-Based VLAN)端口划分是将物理端口划分到不同的VLAN中。
通过在交换机上对端口进行配置,可以将不同端口划分到不同的VLAN中,实现不同VLAN之间的隔离。
端口划分是最简单、最常用的VLAN划分方法。
3.2 标签划分(Tag-Based VLAN)标签划分是通过在数据包中添加802.1Q VLAN标签来实现VLAN 的划分。
在这种方法中,交换机会为数据包添加一个VLAN标签,标记数据包所属的VLAN。
通过VLAN标签,交换机可以实现对数据包的转发和隔离。
4. VLAN的配置配置VLAN需要进行以下步骤:4.1 创建VLAN:在交换机上创建VLAN,并为每个VLAN分配一个唯一的VLAN ID。
4.2 配置端口:将不同的端口划分到不同的VLAN中。
虚拟局域网(VLAN) 课程目标:● 了解VLAN的特点,原理● 了解端口类型、封装标准目录第1章虚拟局域网(VLAN) 11.1 VLAN产生背景 11.1.1 传统以太网基本概念 11.2 传统以太网与交换式以太网比较 21.3 VLAN概述 21.4 VLAN 特点: 31.5 VLAN成员划分的方式: 41.6 VLAN 的运作 51.7 缺省VLAN 61.8 链路类型 61.9 IEEE 802.1Q 71.10 配置静态 VLANs 81.11 VLANs 的两种设计方式 81.11.1 端-端 VLANs 91.11.2 本地化VLANs 10第一章虚拟局域网(VLAN)知识点● 了解VLAN的作用,特点。
● 掌握VLAN的工作原理及划分方法。
● 掌握VLAN端口(或链路)类型,TURNK链路的封装协议。
● VLAN是一个纯粹的2层的概念。
不同的VLAN属于不同的广播域,相当于物理上隔离的不同网络。
一.1 VLAN产生背景一.1.1 传统以太网基本概念传统以太网使用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access withCollision Detection,带有冲突监测的载波侦听多址访问)。
我们可以将CSMA/CD比做一种文雅的交谈。
在这种交谈方式中,如果有人想阐述观点,他应该先听听是否有其他人在说话(即载波侦听),如果这时有人在说话,他应该耐心地等待,直到对方结束说话,然后他才可以开始发表意见。
有一种情况,有可能两个人在同一时间都想开始说话,那会出现什么样的情况呢?显然,如果两个人同时说话,这时很难辨别出每个人都在说什么。
但是,在文雅的交谈方式中,当两个人同时开始说话时,双方都会发现他们在同一时间开始讲话(即冲突检测),这时说话立即终止,随机地过了一段时间后,说话才开始。
说话时,由第一个开始说话的人来对交谈进行控制,而第二个开始说话的人将不得不等待,直到第一个人说完,然后他才能开始说话。
vlan的基础知识VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)是一种将局域网划分为逻辑上独立的多个虚拟网络的技术。
以下是VLAN的基础知识:1. VLAN的定义:VLAN是一种逻辑上的划分,将大型局域网分成多个较小、安全性更好的虚拟子网。
在同一个物理网络中,可以有多个不同的VLAN,每个VLAN都可以拥有不同的网络设置和安全策略。
2. VLAN的工作原理:VLAN通过在网络交换机上进行配置和管理来实现逻辑上的划分。
交换机可以将不同的端口分配给不同的VLAN,从而使得数据只能在同一个VLAN内进行通信。
不同的VLAN之间的通信可以通过交换机上的路由功能来实现。
3. VLAN的优势:- 安全性:VLAN可以将敏感数据和设备与普通数据和设备隔离,提高网络的安全性。
- 灵活性:VLAN可以根据需求对网络进行灵活划分和重新配置,不需要改变物理网络结构。
- 性能:VLAN可以根据网络的负载情况将流量进行优化,提高网络性能。
- 管理:VLAN可以简化网络管理,提高管理员的操作效率。
4. VLAN的类型:- 标记VLAN(Tagged VLAN):也称为Trunk VLAN,用于连接交换机之间的端口,可同时传输多个VLAN的数据,需要在数据包中添加VLAN标签。
- 未标记VLAN(Untagged VLAN):也称为Access VLAN,用于连接终端设备的端口,数据包不携带VLAN标签。
5. VLAN的划分方法:- 基于端口的VLAN划分:根据端口将设备分配到不同的VLAN。
- 基于MAC地址的VLAN划分:根据设备的MAC地址将设备分配到不同的VLAN。
- 基于协议的VLAN划分:根据数据包的协议类型将数据包分配到不同的VLAN。
- 基于子网的VLAN划分:根据IP地址的子网划分将设备分配到不同的VLAN。
这些是VLAN的基本概念和知识,了解这些将有助于理解和配置VLAN网络。
VLAN技术原理与配置VLAN(Virtual Local Area Network)是一种虚拟局域网技术,它能够将物理上分离的设备连接到一个逻辑上的局域网中,从而实现更好的网络管理和资源隔离。
VLAN技术主要依赖于交换机来实现,通过交换机的配置,可以将不同端口上的设备划分到不同的VLAN中。
在本文中,我们将详细介绍VLAN技术的原理和配置。
1.VLAN的原理:VLAN的原理可以被理解为将一个物理交换机划分成多个虚拟的逻辑交换机。
每个VLAN都有自己的广播域,意味着同一个VLAN中的设备可以互相通信,而不同VLAN中的设备则需要通过路由器进行通信。
这样,VLAN可以提高网络安全性和性能。
2.VLAN的配置:VLAN的配置需要在交换机上进行。
下面是一个典型的VLAN配置步骤:步骤1:创建VLAN首先,需要创建VLAN并指定一个唯一的VLAN ID。
VLAN ID是一个数字,可以在1到4094之间选择。
不同交换机的具体操作可能略有不同,但一般可以通过交换机的命令行界面或Web界面来完成。
例如,在Cisco交换机上,可以使用以下命令创建一个VLAN:```Switch# configure terminalSwitch(config)# vlan 10Switch(config-vlan)# name Sales```上述命令将创建一个VLAN ID为10的VLAN,并将其命名为“Sales”。
步骤2:将端口划分到VLAN创建VLAN之后,需要将交换机上的端口划分到相应的VLAN上。
可以将一个或多个端口加入到同一个VLAN中。
例如,在Cisco交换机上,可以使用以下命令将一个端口划分到VLAN上:```Switch(config)# interface FastEthernet 0/1Switch(config-if)# switchport mode accessSwitch(config-if)# switchport access vlan 10```上述命令将交换机上的FastEthernet 0/1端口设置为“接入”模式,并将其划分到VLAN ID为10的VLAN上。
VLAN的原理及应用举例1. VLAN的原理虚拟局域网(Virtual LAN,简称VLAN)是一种将物理网络划分为逻辑上独立的多个虚拟局域网的技术。
VLAN通过在交换机上配置虚拟局域网,可以将不同的网络设备划分到不同的虚拟网络中,实现逻辑上的隔离和管理。
VLAN的原理可以从以下几个方面来进行说明:1.1 虚拟化VLAN通过在交换机上配置虚拟网络标识符(VLAN ID),将不同的网络设备划分到不同的虚拟局域网中。
不同的虚拟局域网之间可以互相通信,但是在同一个虚拟局域网中的设备互相之间可以直接通信,而不需要经过二层交换机。
1.2 逻辑隔离VLAN可以实现逻辑上的隔离,即不同的虚拟局域网之间的数据流无法直接访问。
只有在配置了VLAN间路由功能或者三层交换机时,不同的VLAN之间的设备才可以互相通信。
1.3 安全性通过VLAN的划分,可以实现网络设备之间的安全隔离。
例如,一个公司的内部网络可以划分为不同的VLAN,不同部门之间的设备互相之间无法直接通信,提高了网络的安全性。
2. VLAN的应用举例下面将举例介绍几个VLAN的应用场景。
2.1 办公楼网络划分在一个办公楼中,不同的部门可能有不同的网络需求,为了方便管理和安全隔离,可以通过VLAN将不同部门的设备划分到不同的虚拟局域网中。
例如,财务部门、人力资源部门和技术部门可以分别划分到三个不同的VLAN中,使得这些部门之间的设备无法直接通信。
2.2 酒店网络分割在一个酒店的网络中,需要将不同的网络设备划分到不同的VLAN中,以实现不同客户的网络分割。
例如,将客房设备、大堂设备和会议室设备分别划分到不同的VLAN中,使得这些设备之间不能直接通信。
这样可以保证客房设备的安全性和独立性。
2.3 数据中心虚拟化在数据中心中,通过VLAN可以实现物理服务器的虚拟化。
将不同的虚拟机划分到不同的VLAN中,可以实现虚拟机之间的隔离和独立。
这样可以提高数据中心的灵活性和可扩展性。
1.传统的以太网交换机在转发数据时,采用源地址学习的方式,自动学习各个端口连接的主机的MAC地址,形成转发表,然后依据此表进行以太网帧的转发,整个转发的过程自动完成,所有端口都可以互访,维护人员无法控制端口之间的转发,例如实现B主机不能访问A主机。
2.VLAN技术把用户划分成多个逻辑的网络(group),组内可以通信,组间不允许通信,二层转发的单播、组播、广播报文只能在组内转发。
同时,VLAN技术可以很容易地实现组成员的添加或删除。
3.VLAN技术提供了一种管理手段,控制终端之间的互通。
4.为了实现转发控制,在待转发的以太网帧中添加VLAN标签,然后设定交换机端口对该标签和帧的处理方式,方式包括丢弃帧、转发帧、添加标签、移除标签。
5.转发帧时,检查以太网报文中携带的VLAN标签,是否为该端口允许通过的标签,判断出该以太网帧是否能够从端口转发。
6.支持VLAN技术的交换机,转发以太网帧时不再仅仅依据目的MAC地址,同时还要考虑该端口的VLAN配置情况,从而实现对二层转发的控制。
7.VLAN标签长4个字节,直接添加在以太网帧头中。
8.TPID:Tag Protocol Identifier,2字节,固定取值,0x8100,是IEEE定义的新类型,表明这是一个携带802.1Q标签的帧。
9.TCI:Tag Control Information,2字节。
帧的控制信息,详细说明如下:a)Priority:3比特,指示以太网帧的优先级。
一共有8种优先级,0-7,用于提供有差别的转发服务。
b)CFI:Canonical Format Indicator,1比特。
用于令牌环/源路由FDDI介质访问中指示地址信息的比特次序信息,即先传送的是低特位还是高比特位。
c)VLAN Identified:VLAN ID,12比特,取值从0到4095。
结合交换机端口的VLAN配置,能够控制以太网帧的转发。
10.使用VLAN标签后,在交换网络环境中,以太网的帧有两种格式:没有加上这四个字节标志的,称为标准以太网帧(untagged frame);有四字节标志的以太网帧,称为带有VLAN标记的帧(tagged frame)。
1.VLAN隔离了二层广播域,也就严格地隔离了各个VLAN之间的任何流量,分属于不同VLAN的用户不能互相通信。
2.不同VLAN之间的流量不能直接跨越VLAN的边界,需要使用路由,通过路由将报文从一个VLAN转发到另外一个VLAN。
3.在主机上设置默认网关,对于非本地的通信,主机会自动寻找默认网关,并把报文交给默认网关转发而不是直接发给目的主机4.解决VLAN间互通的第一种方法是:为每个VLAN分配一个单独的路由器接口,VLAN间的数据通信通过路由器进行三层路由,这样我们就可以实现VLAN之间相互通信。
但是,随着每个交换机上VLAN数量的增加,这样做必然需要大量的路由器接口。
出于成本的考虑,一般不可能用这种方案来解决VLAN间路由选路问题。
此外,某些VLAN之间可能不需要经常进行通信,这样导致路由器的接口没被充分利用。
5.为了解决物理接口需求过大的问题,在VLAN技术的发展中,出现了另一种路由器——独臂路由器,用于实现VLAN 间通信的三层网络设备路由器,它只需要一个以太网接口,通过创建子接口可以承担所有VLAN的网关,而在不同的VLAN间转发数据。
6.路由器仅仅提供一个以太网接口,而在该接口下提供三个子接口分别作为3个VLAN用户的缺省网关,当VLAN100的用户需要与其它VLAN的用户进行通信时,该用户只需将数据包发送给缺省网关,缺省网关修改数据帧的VLAN 标签后再发送至目的主机所在VLAN,即完成了VLAN间的通信。
7.三层交换机是将路由器和交换机合成的一种设备,融合了路由器和交换机各自的优势8.路由器相当于存在与交换机中的一个路由软件模块,它实现三层路由转发;9.交换机相当于二层交换模块,它实现VLAN内的二层快速转发。
其用户设置的缺省网关就是三层交换机中虚拟VLAN 接口的IP地址10.VLAN路由的目的是什么?VLAN的优点是可以隔离广播域,但这也引起另外一个问题,就是广播域之间如果需要通信的话,那怎么办呢?在这里就提出了VLAN路由的概念,目的就是为了实现不同VLAN间的相互通信11.实现VLAN间的通信有多少种方法?如果交换是普通的二层交换机的话,只能通过路由器配置单臂路由实现VLAN间的通信;但如果交换是三层交换机,可以通过配置三层VLAN接口实现VLAN间的通信。
vlan基本原理VLAN(Virtual Local Area Network)是虚拟局域网的缩写,它是一种在物理网络基础上划分逻辑上独立的虚拟网络的技术。
通过VLAN技术,可以将一个物理局域网划分成多个虚拟局域网,实现不同虚拟局域网之间的隔离和通信。
本文将介绍VLAN的基本原理,包括VLAN的定义、VLAN的分类、VLAN的工作原理以及VLAN 的优势和应用。
一、VLAN的定义VLAN是一种将物理局域网划分为多个虚拟局域网的技术。
通过VLAN技术,可以将处于不同物理位置的设备划分到同一个虚拟局域网中,从而实现设备之间的通信。
VLAN通过在交换机上配置VLAN ID,将不同VLAN ID的设备划分到不同的虚拟局域网中,实现不同虚拟局域网之间的隔离。
二、VLAN的分类根据不同的划分方式,VLAN可以分为基于端口的VLAN和基于MAC地址的VLAN。
1. 基于端口的VLAN基于端口的VLAN是根据交换机端口来划分设备所属的虚拟局域网。
将同一个交换机端口连接的设备划分到同一个VLAN中。
这种方式适用于设备连接方式固定的情况,例如服务器和交换机直连。
2. 基于MAC地址的VLAN基于MAC地址的VLAN是根据设备的MAC地址来划分设备所属的虚拟局域网。
将具有相同MAC地址前缀的设备划分到同一个VLAN中。
这种方式适用于设备连接方式灵活的情况,例如无线接入点连接的设备。
三、VLAN的工作原理VLAN的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 配置VLAN在交换机上配置VLAN ID,并将端口与对应的VLAN关联起来。
通过配置VLAN ID,交换机可以识别设备所属的虚拟局域网。
2. 数据帧的打标记当设备发送数据帧时,交换机会根据数据帧中的目的MAC地址来判断目的设备所属的VLAN。
如果目的设备与发送设备在同一个VLAN中,则直接转发数据帧到目的设备所在的端口;如果目的设备与发送设备不在同一个VLAN中,则交换机需要将数据帧打上VLAN标记,然后转发到对应的VLAN中。
vlan原理和作用一、vlan的原理VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网,是通过交换机将一个物理网络划分为多个逻辑上独立的虚拟网络。
VLAN的原理是根据MAC地址或IP地址将网络设备进行逻辑划分,使得不同的设备可以在同一个物理网络上实现逻辑隔离。
VLAN的原理可以通过三种方式实现:基于端口的VLAN、基于MAC地址的VLAN和基于协议的VLAN。
1. 基于端口的VLAN:通过将交换机的端口划分到不同的VLAN中,实现不同的VLAN之间的隔离。
每个端口只能属于一个VLAN,不同的VLAN之间无法直接通信,需要通过交换机进行数据转发。
2. 基于MAC地址的VLAN:根据设备的MAC地址将其划分到不同的VLAN中。
交换机通过学习设备的MAC地址,将数据转发到对应的VLAN中,实现不同VLAN之间的隔离。
3. 基于协议的VLAN:根据协议类型将设备划分到不同的VLAN中。
不同的协议可以划分到不同的VLAN中,实现逻辑上的隔离。
例如,可以将数据和语音的协议分别划分到不同的VLAN中,以提高网络性能和管理效率。
二、vlan的作用1. 提高网络性能:通过将网络划分为多个VLAN,可以减少广播域的大小,提高网络性能。
广播报文只在同一个VLAN内进行传播,不会跨越VLAN,减少了广播风暴的发生。
2. 实现逻辑隔离:不同的VLAN之间是逻辑上隔离的,可以实现不同部门或用户组的隔离。
这样可以增加网络的安全性,防止未授权的访问。
3. 灵活的网络管理:通过VLAN的划分,可以根据网络的需求对不同的设备进行管理。
例如,可以将服务器和存储设备划分到一个VLAN中,将用户设备划分到另一个VLAN中,方便进行管理和维护。
4. 降低网络成本:通过VLAN的划分,可以减少物理网络设备的数量。
不同的VLAN可以共享同一个物理网络,减少了硬件设备的购买和维护成本。
5. 简化网络拓扑:通过VLAN的划分,可以简化网络的拓扑结构。
VLAN知识点总结1. VLAN的概念VLAN(Virtual Local Area Network)是一种通过逻辑手段将局域网划分成多个互相隔离的虚拟局域网的技术。
VLAN可以在物理上相连的设备间实现逻辑上的隔离,提高网络性能和安全性。
2. VLAN的优势(1)网络隔离:通过VLAN可以将不同的用户、不同的应用或不同的部门划分到不同的VLAN中,实现彼此隔离;(2)网络管理:VLAN可简化网络管理过程,降低管理成本;(3)提高网络性能:通过VLAN可以减少广播量和碰撞域,提高网络性能;(4)提高网络安全性:通过VLAN可以限制跨VLAN的通信,减少网络中的潜在安全风险。
3. VLAN的实现方式VLAN的实现方式有主机基于VLAN标记、交换机端口基于VLAN标记和路由器接口基于VLAN标记这3种。
(1)主机基于VLAN标记:可以在主机上设置VLAN标记,实现对本地数据进行VLAN隔离;(2)交换机端口基于VLAN标记:可以通过交换机端口的VLAN配置,实现对端口数据包进行VLAN隔离;(3)路由器接口基于VLAN标记:可以通过将路由器接口与不同的VLAN关联,实现对不同VLAN间的互联。
4. VLAN的标记协议VLAN标记协议包括802.1Q和ISL两种。
(1) 802.1Q:是一种基于帧的VLAN标记协议,可以通过在以太网帧的头部插入VLAN标记字段来实现VLAN抽象。
802.1Q协议允许将多个VLAN的流量传输在同一物理介质上,并通过VLAN ID字段来区分不同的VLAN;(2)ISL:是思科公司开发的一种交换机标记协议,它将整个以太网帧封装在自己的帧中,并在帧的尾部添加了FCS校验码。
ISL标记协议只能在思科设备之间使用。
5. VLAN的分类VLAN可以按照不同的标准进行分类,主要有以下几种:(1)基于端口的VLAN:根据交换机端口进行划分VLAN,不同端口属于不同的VLAN;(2)基于MAC地址的VLAN:根据MAC地址进行VLAN划分,同一MAC地址的设备属于同一VLAN;(3)基于IP地址的VLAN:根据IP地址进行VLAN划分,同一IP地址段的设备属于同一VLAN;(4)基于协议的VLAN:根据网络层协议进行VLAN划分,比如可以将TCP/IP和IPX/SPX数据流划分到不同的VLAN中。
vlan知识点总结VLAN知识点总结VLAN(Virtual Local Area Network)是一种虚拟局域网技术,可以将一个物理局域网划分成多个逻辑上的子网,从而实现网络资源的隔离和管理。
本文将从VLAN的定义、分类、实现方式、优缺点等方面进行总结。
一、VLAN的定义VLAN是一种虚拟局域网技术,可以将一个物理局域网划分成多个逻辑上的子网,每个子网之间相互隔离,互不干扰。
VLAN可以通过交换机的端口、MAC地址、IP地址等方式进行划分,实现网络资源的隔离和管理。
二、VLAN的分类VLAN可以按照不同的标准进行分类,主要有以下几种:1.按照端口划分:即将交换机的端口划分为不同的VLAN,每个端口只能属于一个VLAN。
2.按照MAC地址划分:即将MAC地址相同的设备划分到同一个VLAN中,可以实现设备之间的隔离。
3.按照IP地址划分:即将IP地址相同的设备划分到同一个VLAN中,可以实现网络流量的隔离。
4.按照协议划分:即将使用相同协议的设备划分到同一个VLAN中,可以实现协议之间的隔离。
三、VLAN的实现方式VLAN的实现方式主要有两种:基于端口的VLAN和基于标记的VLAN。
1.基于端口的VLAN:即将交换机的端口划分为不同的VLAN,每个端口只能属于一个VLAN。
这种方式简单易用,但是不够灵活,无法实现跨交换机的VLAN通信。
2.基于标记的VLAN:即使用802.1Q协议在数据帧中添加VLAN标记,实现跨交换机的VLAN通信。
这种方式灵活性较高,但是需要支持802.1Q协议的交换机和设备。
四、VLAN的优缺点VLAN的优点主要有以下几点:1.实现网络资源的隔离和管理,提高网络安全性。
2.优化网络流量,提高网络性能。
3.灵活性较高,可以根据需要进行划分和调整。
4.降低网络管理成本,减少网络设备的数量。
VLAN的缺点主要有以下几点:1.需要支持VLAN的交换机和设备,成本较高。
2.配置和管理较为复杂,需要专业知识。
vlan基础23个知识点
1.传统的以太网交换机在转发数据时,采用源地址学习的方
式,自动学习各个端口连接的主机的MAC地址,形成转发表,然后依据此表进行以太网帧的转发,整个转发的过程自动完成,所有端口都可以互访,维护人员无法控制端口之间的转发,例如实现B主机不能访问A主机。
2.VLAN技术把用户划分成多个逻辑的网络(group),组内
可以通信,组间不允许通信,二层转发的单播、组播、广播报文只能在组内转发。
同时,VLAN技术可以很容易地实现组成员的添加或删除。
3.VLAN技术提供了一种管理手段,控制终端之间的互通。
4.为了实现转发控制,在待转发的以太网帧中添加VLAN标
签,然后设定交换机端口对该标签和帧的处理方式,方式包括丢弃帧、转发帧、添加标签、移除标签。
5.转发帧时,检查以太网报文中携带的VLAN标签,是否为
该端口允许通过的标签,判断出该以太网帧是否能够从端口转发。
6.支持VLAN技术的交换机,转发以太网帧时不再仅仅依据
目的MAC地址,同时还要考虑该端口的VLAN配置情况,从而实现对二层转发的控制。
7.VLAN标签长4个字节,直接添加在以太网帧头中。
8.TPID:Tag Protocol Identifier,2字节,固定取值,
0x8100,是IEEE定义的新类型,表明这是一个携带802.1Q。
VLAN知识点及其深入专业:数通专业指导教师:姓名:1为何引入vlan?1.1vlan克服了传统局域网组网缺陷传统局域网组网图1.1.1传统局域网组网缺陷1.冲突域载波侦听多路访问/冲突检测CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect)没有从根本上解决冲突问题。
2.广播域广播流量耗费大量带宽,占用电脑cpu资源(在以TCP/IP协议栈通信的网络中,ARP广播、DHCP等广播非常频繁)。
3.信息安全所有主机共享一条传输通道,无法控制网络中的信息安全。
1.1.2克服传统局域网组网缺陷的技术1.网桥Bridge2.二层局域网交换机(L2 Switch)二层局域网交换机是从网桥技术发展而来,二层局域网交换机技术克服了共享介质上的冲突域问题,将来自入端口的信息转发到出端口,将冲突域缩小到端口级。
二层交换机组网图3.路由器做ip 转发路由器是根据三层ip 地址来选择路由,因此可以有效的抑制广播报文的转发。
使用路由器的缺点为:路由器成本高,且基于软件转发导致转发效率低,接口少,不利于推广。
4.vlan 技术VLAN 技术的出现,划分了广播域,克服冲突域,解决网络安全问题。
2 vlan 典型应用示意图上图是一个典型的VLAN 应用场景。
3台交换机放置在不同的地点,比如写字楼的不同楼层。
每台交换机分别连接3台计算机,他们分别属于3个不同的VLAN,比如不同的企业客户。
在图中,一个虚线框内表示一个VLAN。
3vlan帧格式3.1以太网帧格式以太网两种帧(以太网ip数据报文封装格式)结构:1、Ethernet_Ⅱ(或称Ethernet DIX):RFC894定义的以太帧(TCP/IP协议栈使用的帧结构)2、IEEE802.3:RFC1042定义的以太帧3.2IEEE802.1Q(Dot One Q)定义了基于端口(于物理层划分访问链路)和MAC地址(于二层划分访问链路)划分vlan的标准(vlan间是不可以直接通信的,需要通过路由器或者三层交换机进行“vlan间路由”)注:华为VRP(通用路由平台)实现了基于端口的vlan划分。
3.2.1以端口来划分vlan类似于把一台交换机分成了两台交换机使用。
缺点:基于端口划分的vlan 适用于网络拓扑比较固定、计算机数目不多的场合使用端口划分vlan(静态vlan)3.2.2基于网卡MAC地址基于网卡MAC地址划分VLAN属于动态vlan:缺点:需要登记所有计算机的MAC地址和网卡的绑定关系,若计算机交换了网卡,则需要重新设定。
3.2.3另外两个动态VLAN基于子网(于三层设定访问链路)和用户(于四层划分访问链路)划分的vlan:3.2.4基于子网划分的vlan子网划分的vlan3.2.5基于用户划分的vlan根据端口所连计算机登录用户设定,属于依据上层数据来划分VLAN,适用于构建灵活多变的网络。
3.2.6动态和静态VLAN总结:决定端口所属vlan时利用的信息在osi层面越高,就越适用于构建灵活多变的网络。
3.3vlan的帧格式vlan帧格式Type字段用于区分是否802.1Qtag帧,不支持该帧的设备帧将丢弃该帧;PRI 用于区分当交换机阻塞时,优先发送优先级高的帧;CFI在以太网中为0,表示为经典格式;VID为vlan id,为12位,可用vlan id为1-4094。
4VLAN内的链路类型4.1接入(访问)链路(Access Link)基于端口、MAC地址、子网(IP地址段)、用户信息划分vlan。
4.2干道(汇聚)链路(Trunk Link)交换机间只用一根网线,保证100Mbps以上,并且打上标签以区别不同vlan;交换机和路由器间也属于汇聚链路,用子接口区分不同vlan。
4.3链路类型示意图链路类型示意图5另外两种端口类型5.1Hybrid端口既可以连接交换机也可以连接用户侧的端口类型。
5.2Q-in-Q端口交换机之间的接口,能够用于处理带双层tag标记的vlan帧的端口类型。
NE80E/40E提供的QinQ端口,可以为数据帧打上两层tag,故此可以支持4094*4094个VLAN,满足城域网对VLAN数量的需求。
两层tag一个是私网,一个是公网tag,公网用于在ISP网络中传送用户报文,私网tag用于区分不同用户数据,用户报文传递方向为:CE(打上私网标签)-PE(打上公网标签)-PE(剥离私网标签)-CE(私网标签存在,用于区分用户)。
6VLAN间路由6.1同一vlan间的通信6.2不同vlan间通信路由器和交换机间只用一根网线,需要在交换机和路由上作支持子接口的汇聚链路在交换机的MAC地址表中具有分属于同一vlan的表项默认把交换机和路由器之间的汇聚链路看成是所有vlan的表项之一红色vlan通过交换机MAC 地址表项,查找到该路由器的MAC地址,把红色vlan帧传送到路由器上,路由器查找路由表,转发到相应的VLAN中的主机。
7 三层交换机7.1 为什么需要使用三层交换机?采用路由器作为vlan 间路由通信时出现的问题:1、路由器本身基于软件处理,而交换机使用特殊芯片,故此路由器本身成为转发速度的瓶颈;2、随着vlan 间通信的频繁,流量容易集中到交换机和路由器之间互联的汇聚链路部分,故此很容易成为速度的瓶颈。
7.2 三层交换机内部结构三层交换机内部结构为了解决上述问题,三层交换机应运而生。
三层交换机,本质上就是带有“路由功能的(二层)交换机”。
路由属于OSI 参照模型中第三层网络层的功能,因此带有第三层路由功能的交换机才被称为“三层交换机”。
在一台三层交换机内,分别设置了交换机模块和路由器模块;而内置的路由模块与交换模块相同,使用ASIC硬件处理路由。
因此,与传统的路由器相比,可以实现高速路由。
并且,路由与交换模块是汇聚链接的,由于是内部连接,可以确保相当大的带宽。
7.3三层交换机进行VLAN内通信7.4三层交换机进行VLAN间路由8 加速vlan 间通信的手段8.1 流技术(Flow )1、该技术类似建立端到端的水管(建立端到端的源IP 地址、源TCP/IP 端口和目标IP 地址、目标TCP/IP 端口号的连接关系)。
当建立好水管,就没有必要再重复建立,在第一次流量引入以后,端到端的传输已经建立,就可以不再需要路由器进行重复路由处理,从而提高了vlan 间路由的速度。
其中,交换机缓存用于保存端到端信息。
2、交换机缓存端到端信息:区别是在交换机里作了缓存,用于记录该流第一块数据流的端到端信息,用于指导后续数据流的转发,结果使得:接收方获得以线缆速度接收发送方传送来的数据流。
9构筑高效率高性价比的网络9.1传统的路由器既然三层交换机具有快速的路由转发机制而且价钱比传统路由器便宜得多,那么传统的路由器还有没有继续存在的意义呢?回答是肯定的!原因为:大多数三层交换并不具备传统路由器的功能。
传统路由器功能:1、安全功能:除了具备三层交换机基本的包过滤功能外,还能基于IPSec构建VPN,利用RADIUS进行用户认证数;2、用于WAN连接:大多数三层交换机不具备连接WAN的串行接口,而只具备LAN(以太网)接口;3、支持TCP/IP以外的网络架构:三交换机一般只支持TCP/IP协议构建的网络。
9.2构建高效率高性价比的网络9.3常见的组网方式物理vlan和逻辑vlan的转换10华为NE40E VLAN主要命令配置10.1配置基于二层端口的VLAN示例组网需求:某部门的局域网包含4台主机,这四台主机分属两个小组。
要求将这两个小组之间隔离,使组间不能互相通信。
组网图如下所示:配置思路采用如下的思路配置VLAN:将接口转换为二层接口。
创建VLAN。
将端口加入VLAN。
数据准备为完成此配置例,需准备如下的数据。
以太网端口GE1/0/1和GE1/0/2属于VLAN2以太网端口GE1/0/3和GE1/0/4属于VLAN3操作步骤配置交换机# 将接口切换成二层模式。
<HUAWEI> system-view[HUAWEI] interface gigabitethernet 1/0/1 [HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1] undo shutdown [HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1] portswitch [HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1] quit [HUAWEI] interface gigabitethernet 1/0/2 [HUAWEI-GigabitEthernet1/0/2] undo shutdown [HUAWEI-GigabitEthernet1/0/2] portswitch [HUAWEI-GigabitEthernet1/0/2] quit [HUAWEI] interface gigabitethernet 1/0/3 [HUAWEI-GigabitEthernet1/0/3] undo shutdown [HUAWEI-GigabitEthernet1/0/3] portswitch[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/3] quit[HUAWEI] interface gigabitethernet 1/0/4[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/4] undo shutdown[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/4] portswitch[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/4] quit# 创建VLAN2。
<HUAWEI> system-view[HUAWEI] vlan 2# 向VLAN2中加入端口GE1/0/1和GE1/0/2。
[HUAWEI-vlan2] port gigabitethernet 1/0/1 to 1/0/2# 创建VLAN3。
[HUAWEI] vlan 3# 向VLAN3中加入端口GE1/0/3和GE1/0/4。
[HUAWEI-vlan3] port gigabitethernet 1/0/3 to 1/0/4验证配置结果从第1组内的任一台主机Ping第2组内的任一台主机,无法Ping通,证明两组间已实现隔离。
10.2配置vlan间通过vlanif接口通信示例组网需求创建两个VLAN:VLAN2和VLAN3。
VLAN2包含端口GE0/0/0和GE0/0/1,VLAN3包含端口GE0/0/2和GE0/0/3这些GE端口均是路由式接口。
组网图如下所示:实现:VLAN2与VLAN3之间能够通过VLANIF 接口互相通信。
配置思路:采用如下的思路配置基于端口的VLAN : 1、将路由式接口配置为交换式接口。