VLAN学习基础_xielp
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VLAN知识点整理之vlan基础篇前天我们发布了局域网ip地址不够用怎么解决?有很多朋友就问到弱电君vlan如何分配,这个是交换机在划分网络的时候会常用到,这里面我们就以最直接了解下,单独对vlan基本操作,方便我们日常处理交换机配置,本期我们从vlan的作用来开始了解。
一、为什么要划分vlan1、减少广播风暴VLAN最大的好处是可以隔离冲突域和广播域,试想,如果一个局域网内有上百台主机,如果一旦产生广播风暴,那么,这个网络就会被彻底的瘫痪。
可以通过vlan还划分广播与,这样使得广播被限制在每一个vlan里面,而不会跨VLAN传播。
不同vlan之间的成员在没有三层路由的前提下是不能互访的,这也是一种安全的考虑。
2、网络管理方便另外一个好处就是管理灵活,当一个用户需要切换到另外一个网络时,只需要更改交换机的vlan划分即可,而不用换端口和连线。
举个简单的例子:假如公司有2个办公地点,但是每个地点都只有几个人,但是这几个人都分别属于不同的部门,由于每个二层交换机只能提供一个网段,所以需要划分不同网段来实现的话,公司有几个部门就需要提供几个交换机,但是如果通过vlan来实现,你们只需要一台交换机即可实现。
这样就节约了成本。
另一个方面,如果现在在办公点A的某员工需要调到另外一个部门,而这个部门只在办公点B才有,那麼这时,他无需搬到B地点去,只需要将A 地点的上连交换机的端口的vlan划到B地点的那个部门的vlan即可,这样就方便很多。
二、vlan的配置很多朋友可能对代码很模糊,那没关系,可能对vlan了解不深,那么我们再来看看vlan的原理以及配置,我们用视频来详细了解vlan的划分方式及拓扑图讲解。
一、交换机VLAN配置(视频)对vlan了解不深的朋友,可以看下这个视频,实例讲解vlan之间创建与互通。
二、实例讲解上面视频主要是原理,下面我们主要用华为交换机VLan常用的设置实例。
为了让大家更加清楚,每行代码都有解释。
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。
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。
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B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基础1.1 VLAN的基本概念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。
同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里,即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。
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。
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,它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,用VLAN ID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户二层互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。
虚拟局域网的好处是可以限制广播范围,并能够形成虚拟工作组,动态管理网络。
VLAN具有以下优点:1.控制网络的广播风暴采用VLAN技术,可将某个交换端口划到某个VLAN中,而一个VLAN的广播风暴不会影响其它VLAN的性能。
2.确保网络安全共享式局域网之所以很难保证网络的安全性,是因为只要用户插入一个活动端口,就能访问网络。
而VLAN能限制个别用户的访问,控制广播组的大小和位置,甚至能锁定某台设备的MAC地址,因此VLAN能确保网络的安全性。
3.简化网络管理网络管理员能借助于VLAN技术轻松管理整个网络。
例如需要为完成某个项目建立一个工作组网络,其成员可能遍及全国或全世界,此时,网络管理员只需设置几条命令,就能在几分钟内建立该项目的VLAN网络,其成员使用VLAN 网络,就像在本地使用局域网一样。
1.2 VLAN的划分方式1. 基于端口的划分:可以将同一个交换机的不同端口划分为同一VLAN,也可以将多个交换机的端口划分为同一VLAN。
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义一下就可以了。
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。
2. 基于MAC地址划分VLAN这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分,即对每个MAC 地址的主机都配置他属于哪个组。
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,如果有几百个甚至上千个用户的话,配置是非常累的。
而且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了。
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。
3. 基于网络层划分VLAN这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型(如果支持多协议)划分的,虽然这种划分方法是根据网络地址,比如IP地址,但它不是路由,与网络层的路由毫无关系。
它虽然查看每个数据包的IP地址,但由于不是路由,所以,没有RIP,OSPF等路由协议,而是根据生成树算法进行桥交换,这种方法的优点是用户的物理位置改变了,不需要重新配置所属的VLAN,而且可以根据协议类型来划分VLAN,这对网络管理者来说很重要,还有,这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN,这样可以减少网络的通信量。
这种方法的缺点是效率低,因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间的(相对于前面两种方法),一般的交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的以太网祯头,但要让芯片能检查IP帧头,需要更高的技术,同时也更费时。
当然,这与各个厂商的实现方法有关。
4. 根据IP组播划分VLANIP组播实际上也是一种VLAN的定义,即认为一个组播组就是一个VLAN,这种划分的方法将VLAN扩大到了广域网,因此这种方法具有更大的灵活性,而且也很容易通过路由器进行扩展,当然这种方法不适合局域网,主要是效率不高。
5. 动态VLAN划分动态VLAN划分的原理是在用户交换机的内存中制定一张用户信息表,用来记录用户的IP地址、VLAN号(VLANID)以及端口信息等。
当用户数据信息进行交换时,交换机根据信息表进行检查,通过认证的数据分组进一步进行寻址和路由选择,反之则将其丢弃。
动态VLAN划分的保密性较之端口VLAN划分更高,因为交换机不仅要检查用户的IP地址还要复核其VLANID.6. SuperVLAN划分法SuperVLAN划分法是目前最先进的一种VLAN划分方法,SuperVLAN又称为VLAN聚合(VLANAggregtion),是一种专门设计的优化IP地址的管理技术。
其原理是每个子网(sub-VLAN)都是独立的多播通道,多播信息不能在不同的子网中进行交换。
当数据需要送到多个目的节点时,就动态建立VLAN代理,通过代理设备对VLAN中的用户进行管理。
这样每个子网不需要设定IP地址,而是一个SuperVLAN中的所有子网共享一个IP地址,这个IP地址就是SuperVLAN的IP地址。
前两种划分VLAN的方法,对于每个用户VLAN都需要分配一个IP子网地址,因此需要大量的IP地址资源,而采用SuperVLAN技术后,可以极大程度地节约IP地址。
只要对包含多个VLAN的SuperVLAN分配一个IP地址,既节约地址又便于网络管理。
1.3 VLAN的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)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:1.Priority :这3 位指明帧的优先级一共有8 种优先级0 72.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。
3.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。
同一个VLAN中的所有成员共同拥有一个VLANID,组成一个虚拟局域网络在一个交换网络环境中以太网的帧有两种格式,有些帧是没有加上这四个字节标志的,称为未标记的帧(ungtagged frame);有些帧加上了这四个字节的标志称为带有标记的帧(tagged frame)。
所有能感知VLAN的交换机,报文在交换机内部转发过程中都是带Tag的。
在交给交换芯片处理之前,或者交换芯片交给端口时会根据端口的设置添加或去掉Tag。
如果没有进行配置,默认所有的端口都处于Access模式,并且以Untag属于VLAN 1的。
一般来说,对端口来说与VLAN相关的有三个属性,PVID、Tag Vlan、Untag Vlan。
PVID有且只有一个,Tag Vlan和Untag Vlan可能有一个,多个,也可以没有,但两个至少其中一个有一个。
PVID的作用是:如果此端口收到一个Untag的报文,则交换机会根据PVID的值给此报文打上等于PVID的Tag,然后交给交换芯片处理;如果交换芯片要将一个报文从此端口发送,发现此报文的Tag值与PVID相同,则会将Tag去掉,然后从此端口发送出去。
Tag Vlan和Untag Vlan主要是用于报文发送的处理,如果交换芯片要将报文从此端口发送,发现报文的Tag在此端口的Tag Vlan中,且不等于PVID,则此报文将以Tag的形式发送出去,如果在Untag Vlan中,则以Untag形式发出去。
1.4 VLAN的链路接入链路指的是主机和交换机之间的链路。
主机并不知道自己属于哪个VLAN。
主机要求发送和接受的报文都没有打上标签的帧。
接入链路属于某一个特定的端口,这个端口属于一个并且只能是一个VLAN。
这个端口不能直接接收其它VLAN 的信息,也不能直接向其它VLAN 发送信息。
不同VLAN 的信息必须通过三层路由处理才能转发到这个端口上。
干道链路是可以承载多个不同VLAN数据的链路,干道链路通常用于交换机间的互连,或者用于交换机和路由器之间的连接。
干道链路的英文叫做trunklink。
数据帧在干道链路上传输的时候,交换机必须用一种方法来识别数据帧是属于哪个VLAN的,IEEE 802.1Q 定义了VLAN 帧格式,所有在干道链路上传输的帧都是打上标记的帧tagged frame ,通过这些标记交换机就可以确定哪些帧分别属于哪个VLAN。
干道链路是不属于任何一个具体的VLAN的,通过配置干道链路可以承载所有的VLAN 数据,也可以配置为只能传输指定的VLAN 的数据。
干道链路虽然不属于任何一个具体的VLAN 但是可以给干道链路配置一个pvid(port VLAN ID),当干道链路不论因为什么原因trunk 链路上出现了没有带标记的帧,交换机就给这个帧增加带有pvid 的VLAN 标记然后进行处理。
与干道链路紧密相关的技术就是链路聚合(Trunking)技术,该技术采用VTP (VLANTrunkingProtoco1)协议,即在物理上每台VLAN交换机的多个物理端口是独立的,多条链路是平行的,采用VTP技术处理以后,逻辑上VLAN交换机的多个物理端口为一个逻辑端口,多条物理链路为一条逻辑链路。
这样,VLAN 交换机上使用生成树协议STP(SpanningTreeProtocol)就不会将物理上的多条平行链路构成的环路中止掉,而且,带有VLANID标签的数据流可以在多条链路上同时进行传输共享,实现数据流的高效快速平衡传输。
以太网端口有三种链路类型:Access、Hybrid和Trunk。
Access类型的端口只能属于1个VLAN,一般用于连接计算机的端口;Trunk类型的端口可以属于多个VLAN,可以接收和发送多个VLAN的报文,一般用于交换机之间连接的端口;Hybrid类型的端口可以属于多个VLAN,可以接收和发送多个VLAN的报文,可以用于交换机之间连接,也可以用于连接用户的计算机。
Hybrid端口和Trunk端口的不同之处在于Hybrid端口可以允许多个VLAN的报文发送时不打标签,而Trunk端口只允许缺省VLAN的报文发送时不打标签。
Access端口只属于1个VLAN,所以它的缺省VLAN就是它所在的VLAN,不用设置;Hybrid端口和Trunk端口属于多个VLAN,所以需要设置缺省VLAN ID。