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VLAN定义
VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网,是一种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网络的技术。
这些小的逻辑的网络形成各自的广播域,也就是虚拟局域网的vlan。
为什么划分VLAN
划分vlan的主要作用是隔离广播域。
如果整个网络只有一个广播域,那么一旦发出广播信息,就会传遍整个网络,并对网络中的主机带来额外的负担。
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,也就是泛滥了。接着,交换机2收到广播帧后也会泛滥。交换机3、4、5也还会泛滥。最终ARP请求会被转发到同一网络中的所有客户机上,这也就是网络风暴。
计算机A的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,可能会造成网络瘫痪。
VLAN 类型
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。
例如图中端口1和端口7被指定属于VLAN5,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16端口和交换机2的14端口为同一VLAN,即同一VLAN可以跨越数个以太网交换机。
它缺点是如果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,就必须重新定义。
基于MAC地址的VLAN
这种划分VLAN的方法是根据主机的MAC地址配置其属于哪个VLAN。交换机维护一张VLAN映射表,该记录表记录着MAC地址和VLAN的对应关系。
此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。缺点是如果用户很多,配置工作量是很大的。同时每一个交换机端口也可能存在多个VLAN组的成员,无法限制广播包。
基于协议的VLAN
这种划分VLAN的方法是根据二层数据中协议字段,判断上层运行的网络协议,如IP协议或者是IPX协议。这种类型在实际应用中很少。
基于子网的VLAN
这种划分VLAN的方法是根据IP地址决定报文属于哪个VLAN,即同一个IP子网的所有报文属于同一个VLAN。这样可以将同一个IP子网中的用户划分在一个VLAN内。
基于IP子网划分VLAN有以下优势:
- 这种方式可以按照传输协议划分网段。例如,网络管理者可以针对具体的应用服务来组织用户。
- 用户可以在网络内部*移动而不用重新配置自己的工作站。
缺点就是效率不高,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。