VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网,是将一个物理的LAN在逻辑上划分成多个广播域的通信技术。
一、为什么需要VLAN?
当主机数目较多时会导致冲突严重、广播泛滥、性能显著下降甚至造成网络不可用等问题。通过二层设备实现LAN互连虽然可以解决冲突严重的问题,但仍然不能隔离广播报文和提升网络质量。 VLAN可以把一个LAN划分成多个逻辑的VLAN,每个VLAN是一个广播域,VLAN内的主机间通信就和在一个LAN内一样,而VLAN间则不能直接互通,广播报文就被限制在一个VLAN内。
二、VLAN的优点:
1、限制广播域:广播域被限制在一个VLAN内,节省了带宽,提高了网络处理能力。
2、增强局域网的安全性:不同VLAN内的报文在传输时相互隔离,即一个VLAN内的用户不能和其它VLAN内的用户直接通信。
3、提高了网络的健壮性:故障被限制在一个VLAN内,本VLAN内的故障不会影响其他VLAN的正常工作。
4、灵活构建虚拟工作组:用VLAN可以划分不同的用户到不同的工作组,同一工作组的用户也不必局限于某一固定的物理范围,网络构建和维护更方便灵活。
三、VLAN的基本原理
1、交换机如何识别接收到的数据帧属于哪个vlan?
需要vlan标签,报文中添加识别vlan信息的字段使交换机能够分辨不同vlan的报文。后面简称为tag。
tag由四个部分组成:TPID(标签协议标识符,有16个bit)、PRI(优先级,有3个比特,所以有2^3=8个优先级为0~7)、CFI(标准格式指示符,1个比特)、VLAN ID(VLAN标识符,12bit)
四、VLAN的划分方式
1、基于接口的划分
原理:根据交换机的接口来划分VLAN。
缺点:如果在某个vlan里的主机移动,需要重新配置vlan。
2、基于MAC地址的VLAN划分
原理:根据数据帧的源MAC地址来划分vlan。
映射表:记录了MAC地址和VLAN ID的关联情况。
优点:主机移动,不需要重新配置vlan。
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