虚拟局域网.ppt(精选)

局域网可以支持多种传输介质
局域网一般为一个部门或单位所有，建网、 维护以及扩展等较容易 在局域网中，通信处理功能一般都被固化在一 块称为网络适配器（网卡）的电路板上。
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4.1 局域网概述
1.局域网的拓扑结构
1.局域网的拓扑结构 (1)总线型拓扑
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4.1 局域网概述
2．局域网的拓扑结构 (2)环型拓扑
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4.6 无线局域网
1．无线局域网的定义 2. 无线局域网的特点 ⑴ 安装便捷、维护方便 ⑵ 使用灵活、移动简单 ⑶ 经济节约、性价比高 ⑷ 易于扩展、大小自如
无线局域网的拓扑结构可分为两类：无中心结构和有中心 结构，如图所示。
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4.6 无线局域网
3、无线网络IEEE802.11标准
⑴ 802.11b标准简介 ⑵ 802.11b的基本运作模式 ⑶ 802.11b的典型解决方案
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4.1 局域网概述
局域网的定义及其特点
局域网是一种小范围内实现资源共享的计算机网络，它具有结构简单、 投资少、数据传输速率高和可靠性高等优点。近年来，局域网在我国得到飞 速发展，许多企业、机关和学校都先后建立了自己的计算机局域网。
局域网的通信传输速率高 局域网覆盖的地理范围较小
特点
局域网具有较好的传输质量，误码率低
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从协议层次的观点来看，局域网的体系结构由OSI参考模 型中的低二层组成。决定局域网特性的三个主要技术是： 传输介质、拓扑结构和介质访问控制方法，在这三种技术 中最为重要的是介质访问控制方法，它对网络的吞吐量、 响应时间、传输效率等网络特性起着十分重要的作用。
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学习目标
1、知识目标 了解局域网的特点、分类、拓扑结构 熟悉的体系结构和介质访问控制方式 熟悉共享式局域网、交换式局域网、虚拟局域网和无线局域网

VLAN实验内容
实验器材：3560交换机2台，PC机5台，连接线若干。 网络拓扑图如下： 图中：A1、A2、A3连接在Switch1上，B1、B2连接在Switch2上。 假定应用场景是A1、A3属于技术部，B1、B2、A2属于销售部，要求 同一部门的主机在同一个局域网上。
VLAN实验内容
采用Trunk技术实现了VLAN的跨计算机通信
VLAN 2
带有VLAN 1标签的以太网帧
VLAN 1
不带VLAN标签的 以太网帧
带有VLAN 2标签的以太网帧
VLAN 1
VLAN 2
DTP（Dynamic Trunk Protocol）简介
管理员可以手动指定交换机之间的链路是否形成Trunk， 也可以让交换机自动协商，这个协议称为DTP，DTP还可 以协商Trunk链路的封装类型。 配置了DTP的交换机会发送DTP协商包，或者对对方发送 来的DTP包进行响应，双方最终商讨他们之间的链路是否 形成Trunk，以及采用什么样的Trunk封装方式。 Cisco网络设备支持动态协商端口的工作状态。 根据动态协议的实现方式，Cisco网络设备接口有多种不 同的工作模式。
VLAN的应用背景及实现功能
VLAN——Virtual Local Area Network 【背景描述】 某企业有两个主要部门：技术部（A1、A3）和销售部（A2、B1、 B2），其中销售部门的个人计算机系统分散连接，也就有一名销 售部的工作人员在技术部的办公室，他的电脑连接在技术部的交 换机上。技术部之间、销售部之间需要相互进行通信，但为了数 据安全起见，技术部和销售部需要进行相互隔离。 【拓扑图如下：】
VLAN实验
【实验目的】
了解VLAN交换机的特性与应用场合 掌握VLAN交换机组网的基本配置方法

例：全写：switch# configure terminal 简写：Switch# config
❖ ③使用历史命令：可用向上键（↑）或向下键（↓） 选择曾经使用过的命令。
❖ （4）配置交换机Telnet功能：包括配置远程登陆密码、配置 进入特权模式密码和为交换机配置管理IP等操作。
❖ 配置远程登陆密码: ❖ Switch(config)#enable secret level 1 0 ruijie ❖ 配置进入特权模式密码: ❖ Switch (config)#enable secret level 15 0 ruijie ❖ 为交换机配置管理IP: ❖ Switch (config)#interface vlan 1 ❖ Switch (config-if)#no shutdown ❖ Switch (config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 ❖ Switch (config-if)#end
❖ 与用MAC地址定义VLAN或用端口定义 VLAN的方法相比，用网络层地址定义 VLAN的缺点是性能比较差。检查网络层 地址比检查MAC地址要花费更多的时间， 因此用网络层地址定义VLAN的速度会比 较慢。
主机IP地址的设置
❖ 自动获取 ❖ 手动设置
主机IP地址的设置
❖ 打开“网络连接”对话框：右击“网上邻居”—— “属性”
1、 基于端口
网络层
数据链路层 广播域
市场部 VLAN
销售部 VLAN
工程部 VLAN
物理层
LAN交换机 1 23 4 5
1 23 4 5
1 23 4 5
iMac
iMac
iMac
iMac
楼层1

基于MAC地址的VLAN
在这种定义方法中，若干个MAC地址构成VLAN成员。用户 属于哪个VLAN由其网卡中的MAC地址决定。
Trunk简介
VLAN可以把在同一个交换机上端口组合成一个VLAN，也 可以不同交换机上的端口组合成一个VLAN。当一个VLAN 跨过不同的交换机时，在同一个VLAN上但是接在不同的 交换机上的计算机如何实现通信？
否则交换机根据路由信息向B站广播一个ARP请求，B站得 到此ARP请求后向回复其MAC地址，交换机保存此地址并 回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层交换 MAC地址表中。从这以后，当A向B发送的数据包便全部 交给二层交换处理。由于仅仅在路由过程中才需要三层处 理，绝大部分数据都通过二层交换转发，因此三层交换机 的速度很快，接近二层交换机的速度。
交换机的工作原理
交换机的作用：
a) 维护CAM表（context address memory），该表是交换机的端口和各 计算机MAC的映射表。 b) 根据CAM表进行数据帧的转发。
交换机对帧的处理：
a) 交换机收到帧后，查询CAM表，如果查询不到目的计算机所在的端口， 交换机把帧从源端口以外的端口转发。否则转b b) 交换机收到帧后，查询CAM表。如果目的端口不是计算机接收帧的源 端口，对帧进行转发。否则转c c) 如果目的端口和源端口是同一端口，丢弃该帧。
Note： a) 局域网必须通过路由器与公网实现跨地域互联 b) 三层交换机不具有同时处理多个协议的能力
简单交换机互连
三台终端通过交换机互连 终端IP地址分别为 192.168.1.1 192.168.1.2 192.168.1.3 测试连通性
仿真软件下载地址 /~xinming/Network System experiment 实验仿真软件.exe

C5 局域网(LAN)
ห้องสมุดไป่ตู้C5.1 局域网操作系统
C5.2 直接电缆连接和共享MODEM上网 C5.3 WINDOWS对等网和交换式以太网 C5.4 WINDOWS NT组网技术 C5.5 虚拟局域网和局域网安全管理
C5.6 局域网设计
一 虚拟局域网
1. 什么是虚拟局域网？ 2. 创建虚拟局域网的原因及虚拟局域网的作用
注：连接到交换机端口的集线器只能分配给同一个VLAN。
共享集线器被分成的组越多，微分段就越多，那么， VLAN就可以更灵活的分配个人用户到VLAN群。
3.虚拟局域网应用的三种方法
3） 动态VLAN 2） 静态VLAN 是交换机上可以动态分配给 VLAN 的端口，以 MAC 地址、 1）端口为中心的VLAN 是交换机上静态分配给一个 VLAN 的端口，这些端口 逻辑地址或数据包的协议类型为基础来运行。 端口为中心的 VLAN 中，同一 VLAN 中的所有节点都 将一直保持这种配置关系，直到管理员去改变它。 连接到交换机的同一端口。 当一台终端首次连接到未分配的交换机端口时，交换机 虽然静态 VLAN 需要管理员来改变连接，但具有良好 检查VLAN 这会使管理工作更加容易，而且网络的运行也更加有 管理数据库中的MAC地址表项，用相应的VLAN配置内 的安全性，配置简单并可直接监控。 容来配置这个端口。 效。 一般应用在当设备位置相对稳定时。 因为：用户由端口分配；VLAN易于管理，所属关系 它的好处在于：当添加或删除用户时配线室基本上不用 容易得到控制，所有附属于同一端口的节点必须在同一个 做额外管理，当未知身份的用户添加到网络上时不用做集中 VLAN 中；为 VLAN 之间提供增强的安全性；数据包不会 的通知。 泄漏到其它域。 但是，在使用 VLAN 管理软件建立数据库和为每一个网 络用户正确的维护该数据库需要做大量的管理工作。

随着网络技术的发展，VLAN的配置和管理将更加灵活，能够快 速地满足企业的网络需求。
更高的安全性
随着网络安全问题的日益突出，VLAN技术将进一步提高安全性， 防止未经授权的访问和数据泄露。
更好的扩展性
随着企业规模的扩大，VLAN技术将提供更好的扩展性，支持更多 的设备和用户。
VLAN技术面临的挑战
《VLAN基本知识》PT课 件
目录
• VLAN基本概念 • VLAN工作原理 • VLAN配置 • VLAN应用场景 • VLAN发展前景
01
VLAN基本概念
VLAN定义
VLAN定义
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独立的网段，以实现虚拟工作组的 技术。
隔离和访问控制。
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VLAN应用场景
企业网络中的应用
部门隔离
通过VLAN将不同部门划分到不同的VLAN中，实现部门之间的网 络隔离和数据安全。
提升网络性能
通过将相同职能的用户划分到同一VLAN，减少网络层数据包头信 息开销，提高网络性能。
简化管理
VLAN可以简化网络管理，提高网络故障排除的效率。
基于IP子网划分
根据主机的IP地址和子网掩码将主机划分到不同的VLAN中，适用 于大型网络环境。
VLAN数据传
独立传输
不同VLAN间数据传输相互独立，互不影响。
共享传输
相同VLAN间数据传输共享带宽，适用于小型网络环境。
路由传输
通过路由器或三层交换机实现不同VLAN间的数据传输，适用于 大型网络环境。
VLAN创建
确定需要创建的VLAN编号和名称，在 交换机上创建相应的VLAN。

VF和VM之间通过DMA进行高速数据传 输。
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数据中心网络
传统的三层数据中心架构结构的设计是为了应付服务客户端-服务器应用程序的纵 贯式大流量，同时使网络管理员能够对流量流进行管理。工程师在这些架构中采 用生成树协议(STP)来优化客户端到服务器的路径和支持连接冗余。 虚拟化从根本上改变了数据中心网络架构的需求。最重要的一点就是，虚拟化引 入了虚拟机动态迁移技术。从而要求网络支持大范围的二层域。从根本上改变了 传统三层网络统治数据中心网络的局面。
暗光纤/DWDM
从技术层面来讲，暗光纤/DWDM是实现可靠和可预测网络传输的最实用选择。 因为暗光纤/DWDM服务是端到端的可靠带宽而且不会与其他服务共享，用户可 以控制系统中的所有要素，而且可决定QoS，流量控制和性能。
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VPLS
VPLS即Virtual Private LAN Services（虚拟专用 LAN业务），是一种在MPLS网络上提供类似 LAN的一种业务，它可以使用户从多个地理
环路，避免由于环路的存在而造成广播风暴 问题。
STP的机制导致了二层链路利用率不足，尤 其是在网络设备具有全连接拓扑关系时，这
种缺陷尤为突出。如图所示，当采用全网 STP二层设计时，STP将阻塞大多数链路，使 接入到汇聚间带宽降至1/4，汇聚至核心间 带宽降至1/8。这种缺陷造成越接近树根的 交换机，端口拥塞越严重，造成的带宽资源 浪费就越可观。
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TRILL
TRILL技术构建的数据中心大二层网络如图所示，网络分为核心层(相当于传统数据中心 汇聚层)、接入层。接入层是TRILL网络与传统以太网的边界；核心层RBridge不提供主机 接入，只负责TRILL帧的高速转发。每个接入层RBridge通过多个高速端口分别接入到多 台核心层RBridge上。TRILL最大可以支持16台核心层RBridge。 TRILL技术目前在芯片实现上存在客观缺陷：核心层不能支持三层终结，必须要在核心 层上再增加一层设备来做网关。这导致网络结构变得复杂，管理难度增加，网络建设、 运维成本都会增加。

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现代交换网络——VLAN 现代交换网络
一个VLAN ＝ 一个逻辑网络（子网） 一个 一个逻辑网络（子网）
• 一个VLAN 相当于一个逻辑网络（子网）。意味着 一个VLAN 相当于一个逻辑网络（子网）。 ）。意味着 在一个VLAN中的所有的主机间通信相当于是接在同一个交换机上主机通 信一样，通过目的MAC地址就可以了。 而在不同VLAN中的主机间通信相当于在不同LAN间通信需要通过路由器 选择路由，或者是具有路由功能设备（三层交换机），主机间不能够随 意访问，从某种程度上说，增加了网络的安全性。
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VLAN 的识别 的识别——VLAN数据如何在交换机间传递 数据如何在交换机间传递
中继链路即 主干链路
访问链路
• 访问链路：VLAN中每个主机接入到交换机的链路，该链路上传输的数据不携 访问链路： 中每个主机接入到交换机的链路， 中每个主机接入到交换机的链路 标识。 带VLAN标识。 标识 • 中继链路：需要同时承载多个 中继链路：需要同时承载多个VLAN数据的链路，如交换机间、交换机与路由 数据的链路， 数据的链路 如交换机间、 器间有多个VLAN需要区分的链路。 需要区分的链路。 器间有多个 需要区分的链路 • 问题，一个主机接入到中继端口，能否通信？？ 问题，一个主机接入到中继端口，能否通信？？ • 每个逻辑的 每个逻辑的VLAN就象一个独立的物理桥 就象一个独立的物理桥 • 同一个VLAN可以跨越多个交换机，主干功能支持多个VLAN的数据 可以跨越多个交换机，主干功能支持多个 同一个 可以跨越多个交换机 的数据
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局域网和广域网 272 第7章图7-11 10吉比特以太局域网应用案例7.2.5 虚拟局域网近年来，随着交换局域网技术的飞速发展，交换局域网结构逐渐取代了传统的共享介质局域网。

交换技术的发展为虚拟局域网的实现奠定了技术基础。

虚拟局域网是以局域网交换机为基础，通过交换机软件实现根据功能、部门、应用等因素将设备或用户组成虚拟工作组或逻辑网段的技术，其最大的特点是在组成逻辑网时无须考虑用户或设备在网络中的物理位置。

VLAN 可以在一个交换机或者跨交换机实现。

1．虚拟网络的基本概念虚拟网络（Virtual Network ）是建立在交换技术基础上的。

将网络上的结点按工作性质与需要划分成若干个“逻辑工作组”，一个逻辑工作组就是一个虚拟网络。

在传统的局域网中，通常一个工作组是在同一个网段上，每个网段可以是一个逻辑工作组或子网。

多个逻辑工作组之间通过互连不同网段的网桥或路由器来交换数据。

如果一个逻辑工作组的结点要转移到另一个逻辑工作组时，就需要将结点计算机从一个网段撤出，连接到另一个网段，甚至需要重新布线，因此逻辑工作组的组成要受到结点所在网段物理位置的限制。

虚拟网络是建立在局域网交换机或ATM 交换机之上的，它以软件方式来实现逻辑工作组的划分和管理，逻辑工作组的结点组成不受物理位置的限制。

同一逻辑工作组的成员不一定要连接在同一个物理网段上，它们可以连接在同一个局域网交换机上，也可以连接在不同的局域网交换机上，只要这些交换机是互连的。

当一个结点从一个逻辑工作组转移到另一个逻辑工作组时，只要通过软件设定，而不需要改变它在网络中的物理位置。

同一个逻辑工作组的结点可以分布在不同的物理网段上，但它们之间的通信就像在同一个物理网段上一样。

图7-12所示为一个关于VLAN 划分的示例。

图中使用了4个交换机的网络拓扑结构，有9个工作站分配在3个楼层中，构成了3个局域网，即LAN 1：（A 1，B 1，C 1），LAN 2：（A 2，。

1. 静态VLAN 也称基于端口的VLAN。可通过命令直接将某一端口加 入到某一VLAN中。表态VLAN的特点是配置简单，缺点是 不够灵活，不支持移动办公的场合。 2. 动态VLAN 动态VLAN是通过网管软件分配主机的MAC地址的方式 来建立VLAN的。这种方式灵活性较强，但需专门的软件。 对于小型应用场景，作静态VLAN较合适。 3.基于 协议的VALN 是根据子网的不同建立VLAN的。与动态VLAN类似，但 是使用IP地址信息。由于与DHCP服务兼容性问题。此种 方式现已较少使用。
3.1 VLAN概述
3.1.6 Protocol VLAN
就是基于报文协议类型的VLAN分类技术，可以将 某一协议类型的空VLAN ID报文都划分到同一个VLAN。
Protocol VLAN只对Trunk和Hybrid口生效，对于 access口没有作用。
有基于IP地址的VLAN分类和端口上的基于报文类 型和以太网类型的VLAN分类两种。
PVLAN的应用对于保证接入网络的数据通信的安 全性是非常有效的，用户只需与自己的默认网关连接，一 个PVLAN不需要多个VLAN和IP子网就提供了具备第2层 数据通信安全性的连接，所有的用户都接入PVLAN，从 而实现了所有用户与默认网关的连接，而与PVLAN内的 其他用户没有任何访问。
3.1 VLAΒιβλιοθήκη 概述3.1 VLAN概述3.1.4 网络中VLAN的数量和大小
1. 流量类型 2. 应用程序类型 3. 网络管理需要 4. 用户数量 一般情况下一个物理子网对应一个VLAN。
3.1 VLAN概述
3.1.5 Super VLAN
Super VLAN又称为 VLAN聚合，是一种专门优化 IP地址的管理技术。其原理是将一个网段的 IP 分给不同 的子 VLAN(Sub VLAN)，这些 Sub VLAN 同属于一个 Super VLAN。而每一个 Sub VLAN 都是独立的广播域， 不同 Sub VLAN 之间二层相互隔离。当 Sub VLAN 内的 用户需要进行三层通信时，将使用 Super VLAN 的虚接口 的 IP 地址作为网关地址，这样多个VLAN 共享一个IP 地 址， 从而节省了IP 地址资源。 同时， 为了实现不同Sub VLAN 间的三层互通及 Sub VLAN 与其他网络的互通，需 要利用 ARP 代理功能。通过ARP 代理可以进行 ARP 请 求和响应报文的转发与处理，从而实现了二层隔离端口间 的三层互通。

实现三层交换有多种方式，包括标记交换、IP交换、IP导航等，但基本思 想都是相似的，人们把用三层交换技术实现交换功能的交换机称为三层交换 机。
6.3 以太网交换机的工作过程
一．以太网交换机的工作过程
交换机的结构与工作过程
6.3 以太网交换机的工作过程
二．数据转发方式
1 ．直接交换
在直接交换方式中，交换机边接收边检测。一旦检测到目的地址字段，就立 即将该数据转发出去，而不管数据是否出错，出错检测任务由节点主机完成。
交换机的管理与基本配置
❖ 3．交换机的配置模式 ❖ 有4种方式可对交换机进行配置。 ❖ ② 通过Telnet访问交换机。如果网络管理员离交换机较远，可
通过Telnet远程访问交换机，前提是预先在交换机上配置IP地址 和访问密码，并且管理员的计算机与交换机之间是IP可达的。 ❖ ③ 通过Web访问交换机。 ❖ ④ 通过SNMP网管工作站访问交换机。
交换机的通信过滤
6.3 以太网交换机的工作过程
五．生成树协议
生成树协议STP计算无环路的最佳路径，当发现环路时 ，可以相互交换信息，并利用这些信息将网络中的某些环路 断开，从而维护一个无环路的网络，以保证整个局域网在逻 辑上形成一种数型结构，产生一个生成树。交换机按照这种 逻辑结构转发信息，保证网络上发送的信息不会绕环旋转。
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冲突域和广播域
❖ 所有使用同一共享总线进行数据收发的站点就构成了一个 冲突域。因此，集线器的所有端口处于同一个冲突域中。
❖ 广播域是能够接收同一个广播消息的集合。在该集合中， 任一站点发送的一个广播消息，处于该广播域的所有站点 都能接收到该广播消息。所有工作在OSI第一层和第二层的 站点处于同一个广播域中。
在单一交换机上配置VLAN

样品调查问卷尊敬的受访者：您好！为了更好地了解您对我们产品的意见和建议，我们特别设计了这份样品调查问卷，请您抽出几分钟时间填写，您的宝贵意见将对我们的产品改进和发展起到重要作用。

在填写问卷时，请您根据实际情况，如实回答问题，我们将对您的个人信息进行保密处理，仅供内部使用。

一、个人信息1. 您的性别：（请在括号内打钩）（）男性（）女性2. 您的年龄段：（请在括号内打钩）（）18岁以下（）18-25岁（）26-35岁（）36-45岁（）46-55岁（）56岁以上3. 您的职业：_____________________二、产品体验调查1. 您是否曾经使用过我们的产品？（请在括号内打钩）（）否2. 如果您曾经使用过我们的产品，请问您对以下几个方面的满意度如何评价？请在每个方面后面打分（1-5分，1代表非常不满意，5代表非常满意）。

（1）产品质量：_______（2）产品性能：_______（3）产品外观设计：_______（4）产品价格：_______（5）售后服务：_______3. 您认为我们的产品有哪些需要改进的地方？请详细描述：_____________________4. 如果您还没有使用过我们的产品，请问您对以下几个方面的期望如何评价？请在每个方面后面打分（1-5分，1代表非常不满意，5代表非常满意）。

（1）产品质量：_______（2）产品性能：_______（3）产品外观设计：_______（4）产品价格：_______（5）售后服务：_______5. 您是否愿意推荐我们的产品给您的朋友或家人？（请在括号内打钩）（）是三、购买意向调查1. 您是否愿意继续购买我们的产品？（请在括号内打钩）（）是（）否2. 如果您不愿意继续购买我们的产品，请问您的主要原因是什么？请详细描述：_____________________3. 如果您愿意继续购买我们的产品，请问您对以下几个方面的重要性如何评价？请在每个方面后面打分（1-5分，1代表非常不重要，5代表非常重要）。

THANKS
感谢观看
广播风暴
如果不正确配置VLAN，可能会导致广播风 暴，影响网络性能。
恶意攻击
VLAN的隔离特性可能被黑客利用，进行 ARP欺骗、DoS攻击等恶意行为。
VLAN的安全策略与措施
访问控制列表(ACL)
01
通过ACL限制VLAN之间的流量，防止未经授权的访问。
VLAN间的安全隔离
02
合理配置VLAN，确保不同VLAN之间的数据隔离，降低安全风
可以使用网络管理软件或命令行界面进行VLAN的管理。
命令行命令
例如在Cisco交换机上，可以使用`show vlan`命令查看VLAN 配置信息，使用`switchport access vlan`命令将端口分配给 VLAN等。
VLAN的常见问题与解决方案
问题1
无法ping通同一VLAN内的其他设备。
校园网络的VLAN设计
01 02 03 04
在校园网络中，VLAN可以根据不同的建筑物、宿舍楼或功能区域进 行划分，提供更好的网络覆盖和服务质量。
VLAN可以提高校园网络的安全性，防止未经授权的访问和恶意攻击 。
VLAN可以优化网络流量，提高网络设备的利用率。
VLAN可以方便进行网络管理和维护，提高网络的可靠性和稳定性。
01
在智能家居网络中，VLAN可以根据不同的设备和应用进行划分，实 现设备的互联互通和智能化控制。
02
VLAN可以提高智能家居网络的安全性和隐私保护能力。
03
VLAN可以优化网络流量和控制信号的传输效率，提高智能家居设备 的响应速度和服务质量。
04
VLAN可以方便进行家庭网络的配置和管理，提高家庭网络的可靠性 和稳定性。