一文讀懂交換機VLAN技術(shù)
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VLAN（虛擬局域網(wǎng)）是對連接到的第二層
交換機端口的網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)的邏輯分段，不受網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)的物理位置限制而根據用戶(hù)需求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )分段。一個(gè)VLAN可以在一個(gè)交換機或者跨交換機實(shí)現。VLAN可以根據網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)的位置、作用、部門(mén)或者根據網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)所使用的應用程序和協(xié)議來(lái)進(jìn)行分組?；诮粨Q機的虛擬局域網(wǎng)能夠為局域網(wǎng)解決沖突域、廣播域、帶寬問(wèn)題。接下來(lái)我們就跟隨
飛暢科技的小編一起來(lái)詳細了解下交換機的VLAN技術(shù)吧！
一、VLAN技術(shù)概況
VLAN（Virtual Local Area Network）的中文名為"虛擬局域網(wǎng)"，注意不是"VPN"（虛擬專(zhuān)用網(wǎng)）。VLAN是一種將局域網(wǎng)設備從邏輯上劃分（注意，不是從物理上劃分）成一個(gè)個(gè)網(wǎng)段，從而實(shí)現虛擬工作組的新興數據交換技術(shù)。這一新興技術(shù)主要應用于
交換機和路由器中，但主流應用還是在交換機之中。但又不是所有交換機都具有此功能，只有VLAN協(xié)議的第三層以上交換機才具有此功能，這一點(diǎn)可以查看相應交換機的說(shuō)明書(shū)即可得知。
VLAN技術(shù)的出現，使得管理員根據實(shí)際應用需求，把同一物理局域網(wǎng)內的不同用戶(hù)邏輯地劃分成不同的廣播域，每一個(gè)VLAN都包含一組有著(zhù)相同需求的計算機工作站，與物理上形成的LAN有著(zhù)相同的屬性。
交換技術(shù)的發(fā)展，也加快了新的交換技術(shù)（VLAN）的應用速度。通過(guò)將企業(yè)網(wǎng)絡(luò )劃分為虛擬網(wǎng)絡(luò )VLAN網(wǎng)段，可以強化網(wǎng)絡(luò )管理和網(wǎng)絡(luò )安全，控制不必要的數據廣播。在共享網(wǎng)絡(luò )中，一個(gè)物理的網(wǎng)段就是一個(gè)廣播域。而在交換網(wǎng)絡(luò )中，廣播域可以是有一組任意選定的第二層網(wǎng)絡(luò )地址（MAC地址）組成的虛擬網(wǎng)段。這樣，網(wǎng)絡(luò )中工作組的劃分可以突破共享網(wǎng)絡(luò )中的地理位置限制，而完全根據管理功能來(lái)劃分。這種基于工作流的分組模式，大大提高了網(wǎng)絡(luò )規劃和重組的管理功能。在同一個(gè)VLAN中的工作站，不論它們實(shí)際與哪個(gè)交換機連接，它們之間的通訊就好象在獨立的交換機上一樣。同一個(gè)VLAN中的廣播只有VLAN中的成員才能聽(tīng)到，而不會(huì )傳輸到其他的VLAN中去，這樣可以很好的控制不必要的廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。同時(shí)，若沒(méi)有路由的話(huà)，不同VLAN之間不能相互通訊，這樣增加了企業(yè)網(wǎng)絡(luò )中不同部門(mén)之間的安全性。網(wǎng)絡(luò )管理員可以通過(guò)配置VLAN之間的路由來(lái)全面管理企業(yè)內部不同管理單元之間的信息互訪(fǎng)。交換機是根據用戶(hù)工作站的MAC地址來(lái)劃分VLAN的。所以，用戶(hù)可以自由的在企業(yè)網(wǎng)絡(luò )中移動(dòng)辦公，不論他在何處接入交換網(wǎng)絡(luò )，他都可以與VLAN內其他用戶(hù)自如通訊。
VLAN網(wǎng)絡(luò )可以是有混合的網(wǎng)絡(luò )類(lèi)型設備組成，比如：10M以太網(wǎng)、100M以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)、FDDI、CDDI等等，可以是工作站、服務(wù)器、集線(xiàn)器、網(wǎng)絡(luò )上行主干等等。
二、VLAN在交換機上的實(shí)現方法，可以大致劃分為六類(lèi):
1. 基于端口劃分的VLAN
2. 基于MAC地址劃分VLAN
3. 基于網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議劃分VLAN
4. 根據IP組播劃分VLAN
5. 按策略劃分VLAN
6. 按用戶(hù)定義、非用戶(hù)授權劃分VLAN
三、VLAN實(shí)現原理
1、靜態(tài)VLAN
在VLAN管理員最初配置交換機Port和VLAN ID的對應關(guān)系時(shí)，就已經(jīng)固定了這種對應關(guān)系，即這個(gè)Port只能對應這個(gè)VLAN ID，之后無(wú)法進(jìn)行更改，除非管理員再重新配置。
當一臺設備接到這個(gè)Port上的時(shí)候，怎么判斷該主機的VLAN ID與Port對應呢，這里是根據IP配置決定的，我們知道每個(gè)VLAN都有一個(gè)子網(wǎng)號，并對應著(zhù)哪些Port，如果設備要求的IP地址和該Port對應的VLAN的子網(wǎng)號不匹配，則連接失敗，該設備將無(wú)法正常通信。所以除了連接到正確的Port外，也必須給設備分配屬于該VLAN網(wǎng)絡(luò )段的IP地址，這樣才能加入到該VLAN中。
2、動(dòng)態(tài)VLAN
交換機自動(dòng)配置Port為主機所屬的VLAN。這里有三種分類(lèi)：基于MAC，基于IP，基于用戶(hù)
3、基于MAC的VLAN（例如二層交換機）
將所有主機的硬件地址都加入到VALN的管理數據庫中，例如，一主機隨便連接到交換機的一個(gè)動(dòng)態(tài)VLAN的Port時(shí)，管理數據庫將根據主機的MAC地址查詢(xún)到該主機要加入VLAN 2中，然后自動(dòng)設置該Port為VLAN 2。缺點(diǎn)是當主機更換了網(wǎng)卡之后，管理數據庫需要重新設定。
4、基于IP的VLAN（例如三層交換機）
與基于MAC不同，這種方法會(huì )記錄子網(wǎng)ID與VLAN ID的映射，而不論主機的網(wǎng)卡怎么變換，只要他的IP不變，交換機就可以根據主機的子網(wǎng)ID自動(dòng)設置對應的VLAN ID。
5、基于用戶(hù)的VLAN
根據操作系統的登錄用戶(hù)決定VLAN。
6、Access接口和Trunk接口
交換機中，有兩種類(lèi)型的接口：接入端口（Access）和中繼端口（Trunk），Access接口只能用來(lái)連接用戶(hù)主機，只能屬于一個(gè)VLAN，因此該接口只傳輸本VLAN的數據。
以上介紹的都是基于一臺交換機劃分VLAN的情況，當要實(shí)現跨兩臺甚至更多交換機呢，基于A(yíng)ccess接口已經(jīng)無(wú)法實(shí)現了，我們需要加入Trunk接口連接交換機。
四、VLAN的優(yōu)越性
1. 增加了網(wǎng)絡(luò )連接的靈活性
借助VLAN技術(shù)，能將不同地點(diǎn)、不同網(wǎng)絡(luò )、不同用戶(hù)組合在一起，形成一個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，就像使用本地LAN一樣方便、靈活、有效。VLAN可以降低移動(dòng)或變更工作站地理位置的管理費用，特別是一些業(yè)務(wù)情況有經(jīng)常性變動(dòng)的公司使用了VLAN后，這部分管理費用大大降低。
2. 控制網(wǎng)絡(luò )上的廣播
VLAN可以提供建立防火墻的機制，防止交換網(wǎng)絡(luò )的過(guò)量廣播。使用VLAN，可以將某個(gè)交換端口或用戶(hù)賦于某一個(gè)特定的VLAN組，該VLAN組可以在一個(gè)交換網(wǎng)中或跨接多個(gè)交換機， 在一個(gè)VLAN中的廣播不會(huì )送到VLAN之外。同樣，相鄰的端口不會(huì )收到其他VLAN產(chǎn)生的廣播。這樣可以減少廣播流量，釋放帶寬給用戶(hù)應用，減少廣播的產(chǎn)生。
3. 增加網(wǎng)絡(luò )的安全性
因為一個(gè)VLAN就是一個(gè)單獨的廣播域，VLAN之間相互隔離，這大大提高了網(wǎng)絡(luò )的利用率，確保了網(wǎng)絡(luò )的安全保密性。人們在LAN上經(jīng)常傳送一些保密的、關(guān)鍵性的數據。保密的數據應 提供訪(fǎng)問(wèn)控制等安全手段。一個(gè)有效和容易實(shí)現的方法是將網(wǎng)絡(luò )分段成幾個(gè)不同的廣播組，網(wǎng)絡(luò )管理員限制了VLAN中用戶(hù)的數量，禁止未經(jīng)允許而訪(fǎng)問(wèn)VLAN中的應用。交換端口可以基于應用類(lèi)型和訪(fǎng)問(wèn)特權來(lái)進(jìn)行分組，被限制的應用程序和資源一般置于安全性VLAN中。
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