什么是VLAN 什么是vlan?它的作用是什么

xianzhi 阅读:29 2023-09-27 12:00:01 评论:0

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什么是VLAN 什么是vlan?它的作用是什么  第1张

VLAN是什么意思?

VLAN的中文名为"虚拟局域网"。VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中,但主流应用还是在交换机之中。但又不是所有交换机都具有此功能,只有VLAN协议的第三层以上交换机才具有此功能,这一点可以查看相应交换机的说明书即可得知。

Vlan是什么意思及怎么划分?

VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为"虚拟局域网"。

虚拟局域网(VLAN)是一组逻辑上的设备和用户,这些设备和用户并不受物理位置的限制,可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来,相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样,由此得名虚拟局域网。与传统的局域网技术相比较,VLAN技术更加灵活,它具有以下优点:网络设备的移动、添加和修改的管理开销减少,可以控制广播活动,可提高网络的安全性。

1、根据端口来划分VLAN

许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员。被设定的端口都在同一个广播域中。例如,一个交换机的1,2,3,4,5端口被定义为虚拟网AAA,同一交换机的6,7,8端口组成虚拟网BBB。这样做允许各端口之间的通讯,并允许共享型网络的升级。但是,这种划分模式将虚拟网限制在了一台交换机上。

2、根据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地址的主机都配置它属于哪个组。这种划分VLAN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。

3、根据网络层划分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。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。

4、根据IP组播划分VLAN

IP 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。

vlan是什么的意思

VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为“虚拟局域网”。

虚拟局域网(VLAN)是一组逻辑上的设备和用户,这些设备和用户并不受物理位置的限制,可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来,相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样,由此得名虚拟局域网。

由于交换机端口有两种VLAN属性,其一是VLANID,其二是VLANTAG,分别对应VLAN对数据包设置VLAN标签和允许通过的VLANTAG(标签)数据包,不同VLANID端口,可以通过相互允许VLANTAG,构建VLAN。

VLAN的优势:

安全:增强局域网的安全性,含有敏感数据的用户组可与网络的其余部分隔离,从而降低泄露机密信息的可能性。不同VLAN内的报文在传输时是相互隔离的,即一个VLAN内的用户不能和其他VLAN内的用户直接通信,如果不同VLAN要进行通信,则需要通过路由器或三层交换机等三层设备。

性能提高:将第二层平面网络划分为多个逻辑工作组(广播域)可以减少网络上不必要的流量并提高性能。

成本降低:成本高昂的网络升级需求减少,现有带宽和上行链路的利用率更高,因而可节约成本。

提高人员工作效率:VLAN为网络管理带来了方便,因为有相似网络需求的用户将共享同一个VLAN。

VLAN是什么意思?

VLAN(Virtual Local Area Network)又称虚拟局域网,是指在交换局域网的基础上,采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。一个VLAN组成一个逻辑子网,即一个逻辑广播域,它可以覆盖多个网络设备,允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。

组建VLAN的条件

VLAN是建立在物理网络基础上的一种逻辑子网,因此建立VLAN需要相应的支持VLAN技术的网络设备。当网络中的不同VLAN间进行相互通信时,需要路由的支持,这时就需要增加路由设备——要实现路由功能,既可采用路由器,也可采用三层交换机来完成。

什么是VLAN 什么是vlan?它的作用是什么  第2张

划分VLAN的基本策略

从技术角度讲,VLAN的划分可依据不同原则,一般有以下三种划分方法:

1、基于端口的VLAN划分

这种划分是把一个或多个交换机上的几个端口划分一个逻辑组,这是最简单、最有效的划分方法。该方法只需网络管理员对网络设备的交换端口进行重新分配即可,不用考虑该端口所连接的设备。

2、基于MAC地址的VLAN划分

MAC地址其实就是指网卡的标识符,每一块网卡的MAC地址都是惟一且固化在网卡上的。MAC地址由12位16进制数表示,前8位为厂商标识,后4位为网卡标识。网络管理员可按MAC地址把一些站点划分为一个逻辑子网。

3、基于路由的VLAN划分

路由协议工作在网络层,相应的工作设备有路由器和路由交换机(即三层交换机)。该方式允许一个VLAN跨越多个交换机,或一个端口位于多个VLAN中。

就目前来说,对于VLAN的划分主要采取上述第1、3种方式,第2种方式为辅助性的方案。

使用VLAN优点

使用VLAN具有以下优点:

1、控制广播风暴

一个VLAN就是一个逻辑广播域,通过对VLAN的创建,隔离了广播,缩小了广播范围,可以控制广播风暴的产生。

2、提高网络整体安全性

通过路由访问列表和MAC地址分配等VLAN划分原则,可以控制用户访问权限和逻辑网段大小,将不同用户群划分在不同VLAN,从而提高交换式网络的整体性能和安全性。

3、网络管理简单、直观

对于交换式以太网,如果对某些用户重新进行网段分配,需要网络管理员对网络系统的物理结构重新进行调整,甚至需要追加网络设备,增大网络管理的工作量。而对于采用VLAN技术的网络来说,一个VLAN可以根据部门职能、对象组或者应用将不同地理位置的网络用户划分为一个逻辑网段。在不改动网络物理连接的情况下可以任意地将工作站在工作组或子网之间移动。利用虚拟网络技术,大大减轻了网络管理和维护工作的负担,降低了网络维护费用。在一个交换网络中,VLAN提供了网段和机构的弹性组合机制。

三层交换技术

传统的路由器在网络中有路由转发、防火墙、隔离广播等作用,而在一个划分了VLAN以后的网络中,逻辑上划分的不同网段之间通信仍然要通过路由器转发。由于在局域网上,不同VLAN之间的通信数据量是很大的,这样,如果路由器要对每一个数据包都路由一次,随着网络上数据量的不断增大,路由器将不堪重负,路由器将成为整个网络运行的瓶颈。

在这种情况下,出现了第三层交换技术,它是将路由技术与交换技术合二为一的技术。三层交换机在对第一个数据流进行路由后,会产生一个MAC地址与IP地址的映射表,当同样的数据流再次通过时,将根据此表直接从二层通过而不是再次路由,从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟,提高了数据包转发的效率,消除了路由器可能产生的网络瓶颈问题。可见,三层交换机集路由与交换于一身,在交换机内部实现了路由,提高了网络的整体性能。

在以三层交换机为核心的千兆网络中,为保证不同职能部门管理的方便性和安全性以及整个网络运行的稳定性,可采用VLAN技术进行虚拟网络划分。VLAN子网隔离了广播风暴,对一些重要部门实施了安全保护;且当某一部门物理位置发生变化时,只需对交换机进行设置,就可以实现网络的重组,非常方便、快捷,同时节约了成本。

vlan是什么?

VLAN是虚拟网络局域网的缩写(Virtual Local Area Network),它是一种将物理局域网在逻辑上划分为不同网段的技术,每个逻辑网段即每一个VLAN相当于一个小型局域网,在同一个VLAN内的设备可以通过传统的以太网交换技术实现通信,而不受物理位置的约束;不同VLAN的设备之间的通信需要通过三层交换机或者路由器等网络层设备才能实现。

什么是VLAN 什么是vlan?它的作用是什么  第3张

在1996年3约,IEEE 802.1 Internetwork委员会结束对VLAN初期标准的修订工作。后来IEEE于1999年版不可用于标准化VLAN实现方案的803.2q协议的标准草案。802.1q的出现打破了虚拟局域网依赖于单一厂商的僵局,从一个侧面推动了VLAN技术的快速发展。

VLAN的作用如下所示:

1、 有效的控制广播:在一个局域网内,如果主机数量过多,容易造成广播泛滥,带宽喝主机资源浪费严重,有了vlan之后,广播被限制在一个VLAN内,广播泛洪的范围减小,从而有效的节省了带宽和系统处理开销

2、 增强局域网的安全性:不同VLAN的主机不能直接通信,使用VLAN可以将交换机下面链接的不同业务或部门的主机进行有效的隔离,通过广播的方式泛洪的病毒也会被限制在一个VLAN内部。

3、 提高了网络的灵活性性:可以将处于不同物理位置的设备划分到同一个虚拟工作组,使网络的构建和后期维护更加灵活方便

4、 增强了网络的健壮性:故障被限制在一个vlan中,本vlan内的故障不会影响到其他的vlan的正常工作

缺省VLAN:

缺省VLAN又称PVID(Port Default VLAN ID)。前面提到,交换机处理的数据帧都带Tag,当交换机收到Untagged帧时,就需要给该帧添加Tag,添加什么Tag,就由接口上的缺省VLAN决定。它的具体作用是:

当接口接收数据帧时,如果接口收到一个Untagged帧,交换机会根据PVID给此数据帧添加等于PVID的Tag,然后再交给交换机内部处理;如果接口收到一个Tagged帧,交换机则不会再给该帧添加接口上PVID对应的Tag。

当接口发送数据帧时,如果发现此数据帧的Tag的VID值与PVID相同,则交换机会将Tag去掉,然后再从此接口发送出去。

每个接口都有一个缺省VLAN。缺省情况下,所有接口的缺省VLAN均为VLAN1,但用户可以根据需要进行配置:

对于Access接口,缺省VLAN就是它允许通过的VLAN,修改接口允许通过的VLAN即可更改接口的缺省VLAN。

对于Trunk接口和Hybrid接口,一个接口可以允许多个VLAN通过,但是只能有一个缺省VLAN,修改接口允许通过的VLAN不会更改接口的缺省VLAN。

VLAN数据帧:

在一个VLAN交换网络中,以太网帧主要有以下两种形式:

有标记帧(Tagged帧):加入了4字节VLAN标签的帧。

无标记帧(Untagged帧):原始的、未加入4字节VLAN标签的帧。

常用设备中:

用户主机、服务器、Hub、傻瓜交换机只能收发Untagged帧。

交换机、路由器和AC既能收发Tagged帧,也能收发Untagged帧。

语音终端、AP等设备可以同时收发一个Tagged帧和一个Untagged帧。

为了提高处理效率,交换机内部处理的数据帧一律都是Tagged帧。

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