VLAN虛擬區域網技術(一) 計算機網路

2022-07-17 03:54:08 字數 2221 閱讀 9895

實現原理:通過交換機的控制,某一vlan成員發出的資料報交換機只發給同一vlan的其它成員,而不會發給該vlan成員以外的計算機。簡言之,乙個

vlan就是乙個廣播域。

為什麼需要vlan?

位於協議第2層的交換機雖然能隔離衝突域,提高每乙個埠的效能,但並不能隔離廣播域,不能進行子網劃分,不能層次化規劃網路,更無法形成網路的管理策略,因為這些功能全都屬於網路的第三層———網路層。因此,如果只用交換機來構造乙個大型計算機網路,將會形成乙個巨大的廣播域,結果是,網路的效能會降低以至無法工作,網路的管理束手無策,這樣的網路是不可想象的。

舉個栗子:傳統的二層交換機所有埠都屬於乙個廣播域,這樣就不便於管理和網路變化,假設乙個使用者現在屬於工作組1,與工作組1內的使用者在同乙個lan中,一段時間後要把該使用者劃分到工作組2中,要加入到工作組2中的lan,那麼必須重新連線。這種給網路管理帶來了不方便。這樣就在傳統二層交換機上引入了vlan(virtual lan)。每個vlan中的所有節點在同乙個廣播域,每個vlan是邏輯lan,vlan之間是二層隔離的。

vlan產生由來:交換機的設計者們借鑑了路由結構中子網的思路,得出了虛網的概念,即通過對網路中的ip位址或mac位址或交換埠進行劃分,使之分屬於不同的部分,每乙個部分形成乙個虛擬的區域網路,共享乙個單獨的廣播域。這樣就可以把乙個大型交換網路劃分為許多個獨立的廣播域,即vlan。

vlan命令配置:

這麼做的好處呢?(摘自h3c公司技術甜甜圈)

(1). 廣播域被限制在乙個vlan內,節省了頻寬,提高了網路處理能力

(2). 增強區域網的安全性:vlan間不能直接通訊,即乙個vlan內的使用者不能和其它vlan內的使用者直接通訊,而需要通過路由器或三層交換機等三層裝置

(3). 靈活構建虛擬工作組:用vlan可以劃分不同的使用者到不同的工作組,同一工作組的使用者也不必侷限於某一固定的物理範圍,網路構建和維護更方便靈活

2.   跨裝置的vlan互連與802.1q協議

跨裝置的vlan成員互連的組網,就必然涉及到不同vlan流量識別的問題

,如下圖。

為了解決vlan流量識別的問題,思科公司和ieee分別提出了isl和802.1q標準。

交換鏈路內協議(isl),是思科私有協議,我們在這不詳細談。

想看isl幀格式我就放個圖好了:封裝乙太網幀哦。802.1q是插入標籤,不是封裝,這是差別。

著重來看一下ieee 提出的802.1q標準是怎麼解決vlan流量識別的問題的吧?

802.1q協議:在跨裝置**時給報文打上vlan資訊,如打上vlan標籤,標識報文所屬的vlan,交換機通過對報文中vlan資訊的識別進行相應的**。

ieee 802.1q幀格式是在傳統乙太網幀格式上定義乙個新的乙太網幀字段。

上圖中的0x8100為固定字段,英文為etype。標識報文的封裝型別為乙太網的802.1q封裝。

pri優先順序主要用於當交換機出埠發生擁塞時,交換機通過識別該優先順序,優先傳送優先順序高的資料報。

cfi:規範格式指示器,總是被設定為0.  cfi常用於乙太網類網路和令牌環類網路之間,如果在乙太網埠接收的幀具有cfi,那麼設定為1,表示該幀不進行**

(打這條線是因為這知識只作了解即可)

vlan id: 該字段為12bit,最大支援4096個vlan,因為2^12=4096。

關於vlan id,下面給出乙個具體的表,細節就不贅述了。

覺得還是講講native vlan比較好。

native vlan:本地vlan,乙個vlan的幀只能**到屬於同乙個vlan的埠或者幹道埠。

只有發往幹道埠的幀才需要加上vlan id。從幹道收到的幀中如果沒有vlan id,則認為是本地vlan(native vlan),預設為vlan 1。

isl就沒有native vlan這個概念了。只有ieee 802.1q標準才有。

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