VLAN技术原理
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虚拟局域网(VLAN)技术及其应用论文虚拟局域网(VLAN)技术及其应用概述:虚拟局域网(Virtual Local Area Network,简称VLAN)是一种将逻辑上的局域网分割成多个虚拟网段的技术,它能够提供更大的灵活性、可管理性和安全性。
本文将介绍VLAN技术的基本原理、分类以及在网络架构中的应用。
第一部分:VLAN的基本原理VLAN技术通过在交换机上配置虚拟局域网,将不同物理位置上的设备划分到不同的虚拟网段中,实现设备之间的通信隔离。
这样做的好处是可以在逻辑上划定出不同的逻辑子网,实现更好的网络资源管理、隔离不同用户组及提高网络性能。
第二部分:VLAN的分类在VLAN技术中,常见的分类方式有基于端口的VLAN和基于协议的VLAN。
1. 基于端口的VLAN:基于端口的VLAN是指将交换机的端口划分到不同的VLAN中,端口可以属于一个或多个VLAN。
这种方式常用于小型网络,配置简单。
2. 基于协议的VLAN:基于协议的VLAN是指根据不同的网络协议划分VLAN,常见的有802.1Q协议和ISL协议。
这种方式通常应用于大型企业网络中,可以实现更复杂的网络拓扑和灵活性。
第三部分:VLAN的应用VLAN技术在网络架构中的应用非常广泛,以下列举几个典型的应用场景:1. 提高网络安全性:通过配置VLAN,可以将不同的用户组划分到不同的VLAN中,实现隔离和限制不同用户之间的通信,有效提高网络的安全性。
比如将内部员工和访客划分到不同的VLAN中,可以避免访客对内部网络的非法访问。
2. 简化网络管理:VLAN可以根据不同的网络需求对设备进行逻辑划分,简化网络管理和维护工作。
通过VLAN技术,可以快速配置子网、实现虚拟机移动和网络服务的部署,提高网络的可管理性。
3. 提高网络性能:VLAN能够隔离广播域,减少广播风暴对网络性能的影响。
通过将物理网互相连接的交换机划分为不同的VLAN,可以提高网络性能和带宽利用率。
vlan 技术原理VLAN(Virtual Local Area Network)技术是一种将同一物理网络划分成多个逻辑网络的技术。
它能够通过交换机将不同子网之间的数据流进行隔离,提高网络的安全性和灵活性。
1. VLAN的分类VLAN的分类主要有两种:基于端口和基于MAC地址。
基于端口的VLAN是指将交换机的一个端口或一组端口划分成一个VLAN,每个VLAN可以有不同的IP地址和子网掩码。
这种VLAN常用于企业内部网络,可以实现不同部门之间的隔离。
基于MAC地址的VLAN是指将网络中的设备按照MAC地址进行划分,同一VLAN中的设备可以相互通信,不同VLAN中的设备则需要通过路由器进行通信。
这种VLAN常用于大型企业和公共场所,例如机场、酒店和学校等公共场所的网络。
2. VLAN的实现原理交换机是VLAN技术实现的重要设备。
它通过将同一VLAN的设备置于同一虚拟网段内相互连接,从而形成一个逻辑上的子网,实现了不同VLAN之间的隔离。
VLAN的实现需要满足以下条件:(1)VLAN ID:每个VLAN都会有一个唯一的识别标识符,称为VLAN ID。
它是一个12位的二进制数,用于在交换机中标识不同的VLAN。
(2)端口划分:每个交换机的端口都需要划分到相应的VLAN中。
(3)VLAN之间的隔离:不同VLAN之间的通信需要通过路由器进行实现。
(4)VLAN成员关系:每个端口都需要设置成为VLAN的成员。
3. VLAN的优点(1)提高网络安全性:VLAN可以将不同的用户、不同的协议进行隔离,从而有效避免了网络中的信息泄漏和攻击。
(2)提高网络灵活性:VLAN可以将物理网络划分成多个逻辑网络,提高了网络的灵活性,避免了网络的冗余和浪费。
(3)提高网络性能:VLAN可以有效避免广播风暴和冲突,从而提高了网络的吞吐量和稳定性。
4. VLAN的应用VLAN被广泛应用于各种场景,如企业、教育、医疗、政府等多种领域。
vlan的工作原理
VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)是将一个物理局域网划分为多个逻辑上的局域网的技术。
其工作原理如下:
1. 以太网帧:VLAN基于以太网帧来实现逻辑分割。
以太网帧是实现数据传输的基本单元,由目的MAC地址、源MAC地址、VLAN标签等字段组成。
2. VLAN标签:VLAN标签用于识别帧属于哪个VLAN。
VLAN标签通常插入在以太网帧的头部,这个操作称为“打标签”(tagging)。
3. 端口绑定:每个交换机端口都可以配置为一个或多个VLAN。
配置端口的VLAN意味着该端口会过滤掉不属于该VLAN的帧。
一个端口只能隶属于一个VLAN,但一个VLAN可以包含多个端口。
4. VLAN间通信:默认情况下,不同的VLAN之间是相互隔离的,即VLAN内的主机可以互相通信,但不同VLAN内的主机不能直接通信。
要实现不同VLAN间的通信,需要通过一些设备(如交换机、路由器)来进行数据转发。
5. 交换机处理:当交换机收到一帧时,会根据帧头中的VLAN标签来判断该帧属于哪个VLAN。
如果交换机配置了该VLAN,那么它会将帧转发到该VLAN所对应的端口上;如果交换机未配置该VLAN,那么它会将帧丢弃。
总结来说,VLAN通过将一个物理局域网划分为多个逻辑上的局域网,实现了不同VLAN之间的隔离和控制。
它提供了更灵活、更安全的网络管理方式,使网络更易于扩展和维护。
简述vlan技术工作原理
VLAN(Virtual Local Area Network)是一种虚拟局域网技术,允许将一个局域网划分为多个逻辑上隔离的子网。
VLAN技术的工作原理如下:
1. 端口划分:将物理交换机上的端口划分为不同的VLAN。
每个VLAN都有一个唯一的VLAN标识符,用于识别该VLAN。
2. VLAN打标:通过VLAN打标(Tagging)技术,在数据包
的头部添加一个额外的VLAN标志,用于指示该数据包所属
的VLAN。
3. VLAN标记传递:当数据包进入交换机的一个端口时,如果该端口已经划分到了某个VLAN,交换机会自动将该数据包
的VLAN标记保留,并在其出口端口上恢复该标记。
4. VLAN间通信:在同一个交换机上划分的不同VLAN的设
备之间无法直接通信。
为了实现不同VLAN之间的通信,需
要使用路由器或三层交换机。
这些设备可以将不同VLAN的
数据包转发给相应的目标VLAN。
通过VLAN技术,可以实现以下优势:
1. 隔离和安全性:不同VLAN之间的设备无法直接通信,可
以提供更高的网络隔离和安全性,防止未经授权的访问。
2. 节省带宽:将大型网络细分为多个VLAN,可以降低广播风暴的影响,并减少不必要的广播流量,从而节省带宽。
3. 灵活性:VLAN可以根据网络需求进行动态调整和修改,而无需物理重新布线,提供更灵活的网络管理。
总而言之,VLAN技术通过虚拟化和划分局域网,实现了逻辑上隔离和安全性,并且提供了更灵活的网络管理方式。
VLAN技术原理与配置VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)技术是一种将局域网划分成多个逻辑上的子网的技术,使得不同的子网可以通过交换机进行通信,从而实现更好的网络资源管理和安全控制。
本文将探讨VLAN技术的原理和配置过程。
一、VLAN技术原理VLAN技术的原理是通过在交换机上配置不同的VLAN,将不同的设备(包括计算机、服务器、打印机等)分配到不同的VLAN中,形成逻辑上的子网。
原本在一个物理局域网中的设备,通过交换机的端口划分到不同的VLAN中,实现逻辑分离。
1.基于端口的VLAN:将交换机的端口划分为不同的VLAN。
每个端口上的设备属于相同的VLAN,可以直接通过交换机实现通信。
这种方式适用于较小规模的网络,配置简单。
2.基于MAC地址的VLAN:根据设备的MAC地址进行VLAN划分。
根据交换机上的配置表,将设备的MAC地址对应到相应的VLAN上。
这种方式适用于大规模网络,能够更灵活地管理网络资源。
1.提高网络性能:将不同的设备分配到不同的VLAN中,可以减少广播域的范围,降低广播风暴的发生,提高网络的性能和稳定性。
2.增强网络安全:通过VLAN划分,可以实现不同VLAN之间的隔离,增强网络的安全性。
不同的VLAN之间需要经过路由器进行通信,可以实现流量的控制和过滤。
3.简化网络管理:VLAN可以根据不同的业务需求进行划分,使得网络资源管理更加灵活和高效。
对于虚拟机、服务器等设备,可以根据其所属的业务分类到不同的VLAN中,便于管理和维护。
二、VLAN配置过程VLAN的配置过程需要在交换机上进行,一般使用命令行界面(CLI)或者Web界面进行配置。
以下是基于Cisco交换机的VLAN配置过程示例:1.进入交换机的配置模式首先需要进入交换机的全局配置模式,通常使用以下命令:```enable // 进入特权模式configure terminal // 进入全局配置模式```2.创建VLAN使用以下命令创建一个新的VLAN,例如VLAN10:```vlan 10```3.配置端口将一个或多个端口划分到VLAN中,使用以下命令:```interface 接口名称 // 进入指定的接口配置模式switchport mode access // 将接口配置为访问模式switchport access vlan 10 // 将接口划分到VLAN10```以上命令将接口配置为访问模式,并将接口划分到VLAN10中。
VLAN 计算机实验报告VLAN 计算机实验报告引言:计算机网络技术的发展使得现代企业和组织能够更高效地进行信息交流和资源共享。
然而,随着网络规模的不断扩大,网络管理和安全性成为了一个重要的问题。
为了解决这些问题,虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)技术应运而生。
本实验报告将介绍VLAN的原理、应用以及实验结果。
一、VLAN的原理VLAN是一种逻辑上的划分方式,通过将一个物理局域网划分为多个虚拟局域网,实现不同子网之间的隔离和通信。
VLAN可以根据不同的需求和管理策略进行灵活的配置和调整。
其基本原理是通过交换机的端口设置将不同的主机连接到不同的VLAN中,从而实现隔离和通信的目的。
二、VLAN的应用1. 网络分割:通过VLAN技术,可以将不同部门或者不同用户组的主机划分到不同的VLAN中,实现网络的分割和隔离。
这样可以提高网络的安全性和管理效率,减少广播风暴和冲突。
2. 虚拟云环境:在云计算环境下,VLAN可以被用来实现虚拟机的隔离和通信。
通过将不同的虚拟机划分到不同的VLAN中,可以保证不同虚拟机之间的安全性和性能。
3. 无线网络:在无线网络中,VLAN可以被用来实现不同用户的隔离和流量控制。
通过将不同的用户划分到不同的VLAN中,可以防止用户之间的干扰和冲突,提高网络的稳定性和性能。
三、VLAN的实验设置在本次实验中,我们使用了三台计算机和一台交换机进行VLAN的实验。
三台计算机分别连接到交换机的不同端口上,通过交换机的配置,将这三台计算机划分到不同的VLAN中。
实验步骤如下:1. 首先,我们登录到交换机的管理界面,进行基本设置。
我们配置了交换机的IP地址、子网掩码和网关,以及管理账号和密码。
2. 接下来,我们配置交换机的VLAN。
我们创建了两个VLAN,分别为VLAN1和VLAN2。
将计算机A和计算机B连接到VLAN1,将计算机C连接到VLAN2。
3. 在交换机上配置端口。
vlan的技术原理VLAN(Virtual Local Area Network)技术是一种将物理网络划分为逻辑上独立的虚拟网络的技术。
它通过将不同的设备划分到不同的虚拟局域网中,实现了网络资源的灵活划分和管理。
VLAN技术在现代网络中得到广泛应用,本文将介绍VLAN的技术原理。
我们来了解一下VLAN的基本概念。
VLAN是一种虚拟的局域网,它可以将不同物理位置上的设备逻辑上划分到同一个局域网中,实现虚拟局域网之间的通信。
VLAN的划分是基于交换机的端口的,每个端口都可以属于一个或多个VLAN。
VLAN之间的通信是通过交换机进行的,交换机会根据VLAN的设置将数据帧转发到相应的VLAN中。
VLAN的技术原理主要包括两个方面,即VLAN的划分和VLAN之间的通信。
首先是VLAN的划分。
VLAN的划分可以基于不同的因素,比如根据设备的功能、所在的部门或者所属的用户等。
划分VLAN时,我们需要将交换机的端口与相应的VLAN进行绑定。
当数据帧到达交换机时,交换机会查看数据帧的目的MAC地址,并根据MAC地址表将数据帧转发到相应的VLAN中。
这样,不同VLAN中的设备就可以进行通信了。
其次是VLAN之间的通信。
VLAN之间的通信是通过交换机进行的。
交换机会根据VLAN的设置将数据帧转发到相应的VLAN中,从而实现VLAN之间的通信。
当数据帧从一个VLAN转发到另一个VLAN时,交换机会将数据帧从一个VLAN的端口接收,并将其转发到另一个VLAN的端口上。
这样,不同VLAN中的设备就可以进行通信了。
VLAN的划分和通信可以通过不同的方式实现。
最常见的方式是基于交换机的端口进行划分和通信。
交换机可以配置不同的端口属于不同的VLAN,从而实现VLAN之间的划分和通信。
此外,还可以使用VLAN标记(VLAN Tagging)的方式实现VLAN的划分和通信。
VLAN标记是在数据帧的头部添加一个标记,用来表示数据帧所属的VLAN。
vlan 的原理
VLAN(Virtual Local Area Network)是一种虚拟局域网技术,允许在物理网络基础上创建多个逻辑上独立的虚拟网络。
VLAN的原理可以分为以下几个方面:
1. 逻辑划分:VLAN将物理网络划分为多个虚拟网络,每个虚拟网络被视为一个独立的局域网。
通过将不同的端口、交换机口或无线接入点关联到不同的VLAN中,可以实现逻辑上的
隔离。
2. VLAN标记:VLAN标记是VLAN中不同网络帧的标识符,用于区分不同的VLAN。
通常使用802.1Q协议在以太网帧的
头部添加4个字节的VLAN标记,其中包含VLAN ID字段。
3. VLAN中继:VLAN中继是指在不同交换机之间传递VLAN 信息的过程。
通过配置交换机之间的端口作为VLAN trunk端口,可以传递VLAN标记的帧。
在接收端,交换机会根据VLAN标记将接收到的帧转发到相应的VLAN。
4. VLAN隔离:VLAN可以实现逻辑上的隔离,即不同的VLAN之间的网络流量无法相互通信。
这可以提高网络的安全性和性能,防止不同VLAN中的设备之间进行不必要的通信。
5. VLAN间路由:当需要不同VLAN之间进行通信时,需要
使用VLAN间路由器。
VLAN间路由器可以连接不同VLAN
的接口,并根据路由表将数据包从一个VLAN发送到另一个VLAN。
总的来说,VLAN通过逻辑划分、VLAN标记、VLAN中继、VLAN隔离和VLAN间路由等机制,实现了在物理网络上创建多个虚拟网络的功能,提高了网络的管理和安全性。
VLAN网络隔离技术VLAN(Virtual Local Area Network)网络隔离技术是一种广泛应用于计算机网络中的技术手段。
它可以将局域网划分成多个虚拟的逻辑网络,实现网络流量的隔离和安全性的提升。
一、VLAN的工作原理VLAN技术通过在交换机上配置虚拟局域网,将不同的物理接口或端口逻辑上划分为不同的VLAN。
这种划分不同于传统的物理划分,而是通过逻辑方式进行,使得同一VLAN内的设备可以共享通信,而不同VLAN之间的设备进行隔离。
VLAN之间的隔离是通过交换机的转发表进行的。
交换机在接收到数据帧时,会根据帧头中的VLAN标识符进行判断,将属于同一VLAN的数据帧送到同一VLAN内的设备中。
这样就实现了不同VLAN之间的隔离。
二、VLAN的优势和应用场景1. 网络隔离:VLAN技术可以将网络划分成多个逻辑网段,实现网络之间的隔离。
比如,在大型企业内部网络中,可以将不同部门的设备划分到不同的VLAN中,实现数据的隔离和安全性的提升。
2. 节约成本:通过使用VLAN技术,可以减少网络设备的购买和维护成本。
由于VLAN是在交换机上进行配置的,可以灵活地划分和调整网络结构,减少物理设备的使用。
3. 管理灵活性:VLAN技术可以提供更灵活的网络管理方式。
通过虚拟化的方式,可以对不同VLAN进行不同的管理和配置,实现更精细化的网络管理。
4. 提高网络性能:使用VLAN技术可以将不同的网络流量划分到不同的VLAN中,避免广播风暴和冲突,提高网络的整体性能和稳定性。
VLAN技术广泛应用于企业内部网络、数据中心以及大型机构等场景。
它可以提供更灵活、安全和高效的网络解决方案,为网络管理员和用户带来便利和优越的使用体验。
三、VLAN的配置和实施配置VLAN需要在交换机上进行相应的设置。
以下是配置VLAN的基本步骤:1. 创建VLAN:在交换机的配置界面上,创建所需的VLAN,并为其指定一个唯一的VLAN ID。
虚拟专用网络(VLAN)技术解析虚拟专用网络(VLAN)技术是一种通过物理网络基础设施划分逻辑网络的技术。
通过将网络中的设备划分为不同的虚拟网络,VLAN 技术能够提供更高的网络灵活性和管理效率。
本文将对VLAN技术进行详细解析,包括其原理、优势以及在实际网络中的应用。
一、VLAN技术原理VLAN技术通过在现有的物理网络基础设施上创建逻辑网络,实现对不同设备的逻辑隔离。
它通过在交换机上设置虚拟局域网,将不同的设备划分到不同的虚拟网络中,实现逻辑上的隔离和独立。
虽然这些设备可能连接在同一个交换机上,但它们之间的通信会受到VLAN 的限制,只能在同一个VLAN内部进行。
在VLAN技术中,每个VLAN都有一个唯一的标识符,称为VLAN ID。
这个ID用于标识属于同一个VLAN的设备,从而实现设备之间的逻辑隔离。
交换机上的端口可以被配置为属于一个或多个VLAN,这使得设备可以存在于不同的虚拟网络中。
二、VLAN技术的优势1. 提高网络的灵活性:VLAN技术能够根据实际需求灵活地划分和重新配置虚拟网络,而无需进行物理调整。
这为网络管理员带来了极大的方便,减少了网络运维的工作量和复杂性。
2. 提高网络安全性:VLAN技术能够实现设备之间的逻辑隔离,从而提高网络的安全性。
不同的VLAN之间无法直接通信,这有效地防止了未经授权的访问和潜在的攻击。
3. 提高网络性能:VLAN技术可以减少网络中广播带来的负担,提高网络性能和带宽利用率。
通过将广播限制在同一个VLAN内部,可以避免广播风暴对整个网络的影响。
4. 简化网络管理:VLAN技术能够将网络管理任务划分到不同的虚拟网络中,实现对网络资源和策略的独立管理。
这使得网络管理员能够更加精确地配置和监控虚拟网络,简化了网络管理过程。
三、VLAN技术的应用VLAN技术在实际网络中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1. 部门划分:在企业内部网络中,可以通过VLAN技术将不同部门的设备划分为不同的虚拟网络。
课程 DA000005 VLAN技术原理ISSUE 1.0目录课程说明 (1)课程介绍 (1)课程目标 (1)第1章虚拟局域网(VLAN)概述 (2)1.1 VLAN的产生 (2)1.2 VLAN的类型 (6)1.2.1 基于端口的VLAN (6)1.2.2基于MAC地址的VLAN (7)1.2.3基于协议的VLAN (8)1.2.4基于子网的VLAN (9)第2章 IEEE802.1Q协议 (10)2.1 协议概述 (10)2.2 VLAN帧格式 (11)2.3 VLAN链路 (12)2.3.1 VLAN链路的类型 (12)2.3.2 VLAN帧在网络中的通信 (14)2.3.3 Trunk和VLAN (15)第3章 GVRP基本概念 (17)3.1 GARP 和 GVRP 协议简介 (17)3.2 GVRP裁剪 (17)课程说明课程介绍本课程介绍虚拟局域网(VLAN)的原理,VLAN 在功能和操作上与传统LAN基本相同,可以提供一定范围内终端系统的互联。
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。
同时,我们还将介绍GVRP的基本原理及其应用。
课程目标完成本课程的学习后,您应该能够:●了解VLAN 产生的原因●了解划分VLAN的方法●掌握VLAN的帧格式●掌握以太网帧在通信过程中的变化●掌握GVRP的基本原理第1章虚拟局域网(VLAN)概述1.1 VLAN的产生传统的局域网使用的是HUB,HUB只有一根总线,一根总线就是一个冲突域。
所以传统的局域网是一个扁平的网络,一个局域网属于同一个冲突域。
任何一台主机发出的报文都会被同一冲突域中的所有其它机器接收到。
后来,组网时使用网桥(二层交换机)代替集线器(HUB),每个端口可以看成是一根单独的总线,冲突域缩小到每个端口,使得网络发送单播报文的效率大大提高,极大地提高了二层网络的性能。
但是网络中所有端口仍然处于同一个广播域,网桥在传递广播报文的时候依然要将广播报文复制多份,发送到网络的各个角落。
随着网络规模的扩大,网络中的广播报文越来越多,广播报文占用的网络资源越来越多,严重影响网络性能,这就是所谓的广播风暴的问题。
由于网桥二层网络工作原理的限制,网桥对广播风暴的问题无能为力。
为了提高网络的效率,一般需要将网络进行分段:把一个大的广播域划分成几个小的广播域。
过去往往通过路由器对LAN进行分段。
图中用路由器替换上一图中的中心节点交换机,使得广播报文的发送范围大大减小。
这种方案解决了广播风暴的问题,但是用路由器是在网络层上分段将网络隔离,网络规划复杂,组网方式不灵活,并且大大增加了管理维护的难度。
作为替代的LAN分段方法,虚拟局域网被引入到网络解决方案中来,用于解决大型的二层网络环境面临的问题。
通过VLAN划分广播域广播域1VLAN 10广播域2VLAN 20广播域3 VLAN 30市场部工程部财务部虚拟局域网(VLAN——Virtual Local Area Network)逻辑上把网络资源和网络用户按照一定的原则进行划分,把一个物理上实际的网络划分成多个小的逻辑的网络。
这些小的逻辑的网络形成各自的广播域,也就是虚拟局域网VLAN。
图中几个部门都使用一个中心交换机,但是各个部门属于不同的VLAN,形成各自的广播域,广播报文不能跨越这些广播域传送。
虚拟局域网将一组位于不同物理网段上的用户在逻辑上划分成一个局域网内,在功能和操作上与传统LAN基本相同,可以提供一定范围内终端系统的互联。
VLAN与传统的LAN相比,具有以下优势:•减少移动和改变的代价即所说的动态管理网络,也就是当一个用户从一个位置移动到另一个位置是,他的网络属性不需要重新配置,而是动态的完成,这种动态管理网络给网络管理者和使用者都带来了极大的好处,一个用户,无论他到哪里,他都能不做任何修改地接入网络,这种前景是非常美好的。
当然,并不是所有的VLAN 定义方法都能做到这一点;•虚拟工作组使用VLAN的最终目标就是建立虚拟工作组模型,例如,在企业网中,同一个部门的就好像在同一个LAN上一样,很容易的互相访问,交流信息,同时,所有的广播包也都限制在该虚拟LAN上,而不影响其他VLAN的人。
一个人如果从一个办公地点换到另外一个地点,而他仍然在该部门,那么,该用户的配置无须改变;同时,如果一个人虽然办公地点没有变,但他更换了部门,那么,只需网络管理员更改一下该用户的配置即可。
这个功能的目标就是建立一个动态的组织环境,当然,这只是一个理想的目标,要实现它,还需要一些其他方面的支持;用户不受到物理设备的限制,VLAN用户可以处于网络中的任何地方;VLAN对用户的应用不产生影响;VLAN的应用解决了许多大型二层交换网络产生的问题:限制广播包,提高带宽的利用率:有效地解决了广播风暴带来的性能下降问题。
一个VLAN形成一个小的广播域,同一个VLAN成员都在由所属VLAN确定的广播域内,那么,当一个数据包没有路由时,交换机只会将此数据包发送到所有属于该VLAN的其他端口,而不是所有的交换机的端口,这样,就将数据包限制到了一个VLAN内。
在一定程度上可以节省带宽;•增强通讯的安全性:一个VLAN的数据包不会发送到另一个VLAN,这样,其他VLAN的用户的网络上是收不到任何该VLAN的数据包,这样就确保了该VLAN的信息不会被其他VLAN的人窃听,从而实现了信息的保密;•增强网络的健壮性:当网络规模增大时,部分网络出现问题往往会影响整个网络,引入VLAN 之后,可以将一些网络故障限制在一个VLAN之内。
由于VLAN是逻辑上对网络进行划分,组网方案灵活,配置管理简单,降低了管理维护的成本。
1.2 VLAN的类型1.2.1 基于端口的VLAN这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的端口来划分,比如交换机的1~4端口为VLAN A,5~17为VLAN B,18~24为VLAN C。
当然,这些属于同一VLAN的端口可以不连续,如何配置,由管理员决定。
图中端口1和端口7被指定属于VLAN 5,端口2和端口10被指定属于VLAN10。
主机A和主机C连接在端口1、7上,因此它们就属于VLAN5;同理,主机B和主机D属于VLAN10。
如果有多个交换机的话,例如,可以指定交换机 1 的1~6端口和交换机2 的1~4端口为同一VLAN,即同一VLAN可以跨越数个以太网交换机,根据端口划分是目前定义VLAN的最常用的方法。
这种划分的方法的优点是定义VLAN成员时非常简单,只要将所有的端口都指定一下就可以了。
它的缺点是如果VLAN A的用户离开了原来的端口,到了一个新的交换机的某个端口,那么就必须重新定义。
1.2.2 基于MAC地址的VLAN这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分,即对所有主机都根据它的MAC地址配置主机属于哪个VLAN;交换机维护一张VLAN映射表,这个VLAN表记录MAC地址和VLAN的对应关系。
这种划分VLAN的方法的最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他的交换机时,VLAN不用重新配置,所以,可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN。
这种方法的缺点是初始化时,所有的用户都必须进行配置,如果用户很多,配置的工作量是很大的。
此外这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低,因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个VLAN组的成员,这样就无法限制广播包。
另外,对于使用笔记本电脑的用户来说,他们的网卡可能经常更换,这样,VLAN就必须不停的配置。
1.2.3 基于协议的VLAN这种情况是根据二层数据帧中协议字段进行VLAN的划分。
通过二层数据中协议字段,可以判断出上层运行的网络协议,如IP协议或者是IPX协议。
如果一个物理网络中既有IP网络又有IPX等多种协议运行的时候,可以采用这种VLAN的划分方法。
这种类型的VLAN在实际应用中用的很少。
DA000005 VLAN技术原理 ISSUE1.0 第1章虚拟局域网(VLAN)概述1.2.4 基于子网的VLAN基于IP子网的VLAN根据报文中的IP地址决定报文属于哪个VLAN:同一个IP子网的所有报文属于同一个VLAN。
这样,可以将同一个IP子网中的用户被划分在一个VLAN内。
上图表明交换机如何根据IP地址来划分VLAN:主机A、主机C的都属于IP子网1.1.1.xxx,根据VLAN表的定义,它们因此属于VLAN5;同理,主机B、主机D属于VLAN10。
如果主机C修改自己的IP地址,变成1.1.1.9,那么主机C就不再属于VLAN10,而是属于VLAN5了。
利用IP子网定义VLAN有以下几点优势:●这种方式可以按传输协议划分网段。
这对于希望针对具体应用的服务来组织用户的网络管理者来说是非常有诱惑力的。
●用户可以在网络内部自由移动而不用重新配置自己的工作站,尤其是使用TCP/IP的用户。
这种方法的缺点是效率,因为检查每一个数据包的网络层地址是很费时的。
同时由于一个端口也可能存在多个VLAN的成员,对广播报文也无法有效抑制。
第2章 IEEE802.1Q协议2.1 协议概述IEEE802.1Q是虚拟桥接局域网的正式标准,定义了同一个物理链路上承载多个子网的数据流的方法。
IEEE 802.1Q定义了VLAN帧格式,为识别帧属于哪个VLAN提供了一个标准的方法。
这个格式统一了标识VLAN的方法,有利于保证不同厂家设备配置的VLAN可以互通。
IEEE 802.1Q定义了以下内容:VLAN的架构;VLAN中所提供的服务;VLAN实施中涉及的协议和算法IEEE802.1Q协议不仅规定VLAN中的MAC帧的格式,而且还制定诸如帧发送及校验、回路检测,对业务质量(QOS)参数的支持以及对网管系统的支持等方面的标准。
2.2 VLAN帧格式这四个字节的802.1Q标签头包含了2个字节的标签协议标识(TPID)和2个字节的标签控制信息(TCI)。
TPID(Tag Protocol Identifier)是IEEE定义的新的类型,表明这是一个加了802.1Q标签的帧。
TPID包含了一个固定的值0x8100。
TCI是包含的是帧的控制信息,它包含了下面的一些元素:Priority:这3 位指明帧的优先级。
一共有8种优先级,0-7。
IEEE 802.1Q标准使用这三位信息。
Canonical Format Indicator( CFI ):CFI值为0说明是规范格式,1为非规范格式。
它被用在令牌环/源路由FDDI介质访问方法中来指示封装帧中所带地址的比特次序信息。
VLAN Identified( VLAN ID ): 这是一个12位的域,指明VLAN的ID,一共4096个,每个支持802.1Q协议的交换机发送出来的数据包都会包含这个域,以指明自己属于哪一个VLAN。