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    • 01、為什么要用VLAN?
    • 02、什么是VLAN?
    • 03、VLAN如何實(shí)現(xiàn)?
    • 04、總結(jié)
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給我兩分鐘,VLAN入門很輕松!

2022/12/25
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VLAN為啥會存在?

VLAN是啥?

VLAN咋用?

這些要想整明白,咱得先弄懂“廣播域

 

聰明的你一定明白什么是廣播域啦~

那廣播域和VLAN之間到底有著什么關(guān)系呢?

01、為什么要用VLAN?

根據(jù)上文的對話,我們知道廣播域內(nèi)所有的用戶都會監(jiān)聽到廣播包。假設(shè)一個(gè)公司里邊有很多部門:技術(shù)部研發(fā)部,市場部等。但是各個(gè)部門中的計(jì)算機(jī)都是部門內(nèi)打交道較多,跨部門打交道較少。那么就需要對不同部門進(jìn)行隔離,也就是將廣播域變小。我們用三臺交換機(jī)代表三個(gè)部門,形成連接少量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。

假設(shè)這時(shí),A需要與B通信。

如果沒有對不同部門進(jìn)行隔離會怎么樣呢?

A必須先廣播“ARP請求信息”,來嘗試獲取BMAC地址。在基于以太網(wǎng)的通信中,必須在數(shù)據(jù)幀中指定目標(biāo)MAC地址才能正常通信。

技術(shù)部交換機(jī)收到A的“ARP請求信息”后,會將“ARP請求信息”轉(zhuǎn)發(fā)給除A外的其他所有與其相連的設(shè)備(B研發(fā)部交換機(jī))。

研發(fā)部交換機(jī)收到廣播后向CD市場部交換機(jī)發(fā)廣播。

市場部交換機(jī)收到廣播后向EF發(fā)廣播,最終“ARP請求信息”會被轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)中的所有計(jì)算機(jī)上。

B外的計(jì)算機(jī),收到信息之后會直接丟棄。

 

 

只有B進(jìn)行回應(yīng),將自己的MAC地址信息發(fā)送給技術(shù)部交換機(jī),再由技術(shù)部交換機(jī)發(fā)送給A。

注意:

這里原本是為了獲得計(jì)算機(jī)B的MAC地址。只要計(jì)算機(jī)B能收到就萬事大吉了。

實(shí)際上卻是數(shù)據(jù)幀傳遍整個(gè)網(wǎng)絡(luò),所有計(jì)算機(jī)都收到了ARP請求信息…

如此一來,造成如以下不好的后果:

網(wǎng)絡(luò)整體帶寬被占用。

潛在的信息安全風(fēng)險(xiǎn)。

占用CPU資源。

因此,VLAN應(yīng)運(yùn)而生!

02、什么是VLAN?

VLAN(Virtual Local Area Network,虛擬局域網(wǎng)是在LAN(Local Area Network,局域網(wǎng))的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。

LAN:是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺計(jì)算機(jī)互聯(lián)成的計(jì)算機(jī)組,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。通過地理位置劃分,一般是方圓幾千米以內(nèi)。

VLAN:是指局域網(wǎng)從邏輯上劃分成一個(gè)個(gè)更小的局域網(wǎng),VLAN之間在數(shù)據(jù)鏈路層上是隔離的,從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的數(shù)據(jù)交換技術(shù)。因此,在上面的例子中,我們需要將計(jì)算機(jī)A和計(jì)算機(jī)B劃分到同一個(gè)VLAN中。如下圖所示,計(jì)算機(jī)A和計(jì)算機(jī)B都劃分到VLAN1中,和其他計(jì)算機(jī)隔離開,那么計(jì)算機(jī)A發(fā)送廣播也就只有計(jì)算機(jī)B能接收到啦~

除此以外,跨交換機(jī)劃分VLAN也是一樣。假設(shè)技術(shù)部交換機(jī)和研發(fā)部交換機(jī)在兩個(gè)辦公樓,可以從邏輯上劃分VLAN,使得位于兩個(gè)樓里的同一部門的人也能組成相同VLAN。

 

好的,接下來看看,VLAN是如何實(shí)現(xiàn)的呢?

03、VLAN如何實(shí)現(xiàn)?

? ? 【基于端口劃分VLAN

基于端口劃分即根據(jù)以太網(wǎng)交換機(jī)的端口來劃分VLAN。

端口與VLAN對應(yīng)關(guān)系如下:

gei-1/1/0/1 VLAN 10
gei-1/1/0/3
gei-1/1/0/2 VLAN 20
gei-1/1/0/4

如此一來,同一個(gè)VLAN連接的計(jì)算機(jī)彼此能夠互相通信。

舉個(gè)栗子:

計(jì)算機(jī)192.168.0.1和計(jì)算機(jī)192.168.0.3能彼此通信。

計(jì)算機(jī)192.168.0.1和計(jì)算機(jī)192.168.0.2間不能通信。

這就是基于端口劃分VLAN,也是我們最常用的VLAN實(shí)現(xiàn)方法。

基于端口劃分VLAN的方法特點(diǎn)如下:

優(yōu)點(diǎn) 定義VLAN操作非常簡單,指定端口就可以了。
缺點(diǎn) 如果VLAN 10的用戶離開了原來的端口,到了一個(gè)新的交換機(jī)的某個(gè)端口,就需要重新定義。

? ?【基于MAC地址劃分VLAN

交換機(jī)根據(jù)報(bào)文的MAC地址決定報(bào)文應(yīng)該在哪個(gè)VLAN中進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),因此交換機(jī)需要知道MAC和VLAN的映射關(guān)系。

MAC地址與VLAN對應(yīng)關(guān)系如下:

00-00-00-00-00-00-01 VLAN 10
00-00-00-00-00-00-03
00-00-00-00-00-00-02 VLAN 20
00-00-00-00-00-00-04

基于MAC地址劃分VLAN配置起來較麻煩,需要記錄所有計(jì)算機(jī)MAC地址。但是這種劃分方法在用戶端口變化時(shí),VLAN劃分不變。

基于MAC地址劃分VLAN的方法特點(diǎn)如下:

優(yōu)點(diǎn) 當(dāng)計(jì)算機(jī)連接的交換機(jī)發(fā)生變化時(shí),不需要重新配置。
缺點(diǎn)
所有計(jì)算機(jī)都必須劃分VLAN,如果計(jì)算機(jī)數(shù)多,工作量將會特別大。

無法限制廣播域而導(dǎo)致交換機(jī)執(zhí)行效率降低。

筆記本電腦的用戶,當(dāng)更換網(wǎng)卡時(shí),需要重新配置。

基于網(wǎng)絡(luò)層劃分VLAN

基于網(wǎng)絡(luò)層劃分VLAN即根據(jù)每個(gè)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層地址或者協(xié)議地址(如果支持多協(xié)議)劃分VLAN。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與VLAN對應(yīng)關(guān)系如下:

192.168.0.1? ICMP協(xié)議 VLAN 10
192.168.0.3
192.168.0.2 IP協(xié)議 VLAN 20
192.168.0.4

ICMP協(xié)議:Internet Control Message Protocol,Internet控制報(bào)文協(xié)議。

基于網(wǎng)絡(luò)層劃分VLAN的方法特點(diǎn)如下:

優(yōu)點(diǎn) 物理位置改變不需要重新配置VLAN,是根據(jù)協(xié)議類型來劃分VLAN。
缺點(diǎn) 效率低,需要消耗時(shí)間檢查每個(gè)網(wǎng)絡(luò)層地址。

基于子網(wǎng)地址劃分VLAN

基于子網(wǎng)地址劃分VLAN即一個(gè)網(wǎng)段就是一個(gè)VLAN。

圖中交換機(jī)下有的計(jì)算機(jī)屬于1.0網(wǎng)段,有的計(jì)算機(jī)屬于2.0網(wǎng)段,那么通過配置可以把不同網(wǎng)段的用戶劃分到不同VLAN。

子網(wǎng)地址與VLAN對應(yīng)關(guān)系如下:

192.168.1.1 VLAN 10
192.168.1.2?
192.168.1.3
192.168.2.1 VLAN 20
192.168.2.2?
192.168.2.3

基于子網(wǎng)地址劃分VLAN的方法特點(diǎn)如下:

優(yōu)點(diǎn) 有更大靈活性,容易通過路由器進(jìn)行擴(kuò)展。
缺點(diǎn) 不適合局域網(wǎng),效率不高。

04、總結(jié)

講了這么多,最后我們來總結(jié)一下VLAN的優(yōu)點(diǎn):

控制廣播風(fēng)暴

一個(gè)VLAN就是一個(gè)邏輯的廣播域,通過對VLAN的創(chuàng)建及劃分,隔離了廣播域,可以控制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。

提高網(wǎng)絡(luò)整體安全性

通過端口和MAC地址等VLAN劃分原則,可以控制用戶訪問權(quán)限和邏輯網(wǎng)段大小,將不同用戶群劃分到不同VLAN中,從而提高交換式網(wǎng)絡(luò)的整體性能和安全性。

網(wǎng)絡(luò)管理簡單、直觀

采用VLAN技術(shù),可以根據(jù)不同需求將不同地理位置的網(wǎng)絡(luò)用戶劃分為一個(gè)邏輯網(wǎng)段。大大減輕了網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)工作的負(fù)擔(dān),降低網(wǎng)絡(luò)維護(hù)費(fèi)用。

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