VLAN的原理及配置

一.VLAN概述与优势

1.vlan简介

VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网,是将一个物理的LAN(局域网)的逻辑上划分多个广播域的通信技术。Vlan内的主机间可以直接通信,而Vlan间不能直接直接通信,从而将广播报文限制在一个Vlan内。

分割广播域有两个方法:

①物理分割:进行子网划分,不同子网间不可相互通信。

②逻辑分割:vlan划分,不同vlan之间不可相互通信。

2.vlan的目的和优势

目的

当主机数目较多时,会导致冲突严重、广播泛滥、性能显著下降甚至造成网络不可用等问题。

优势

1.划分广播域

2.提高安全性

3.简化了网络管理

二.VLAN的种类

① 静态VLAN

基于端口划分静态VLAN

② 动态VLAN

基于MAC地址划分动态VLAN

三.VLAN的基本概念

1.vlan标签

要使得设备能够分辨不同的VLAN的报文,需要在报文中添加标识VLAN信息的字段,IEEE802.1Q协议规定,在以太网数据帧的目的MAC地址和源MAC地址字段之后,协议类型之前,加上4个字节的VLAN标签(又称VLAN tag,简称Tag),用以标识VLAN信息。

VLAN的原理及配置_第1张图片

字段解释:

TPID:表示数据帧类型

Priority:表示数据帧的802.1Q优先级

CFI:表示MAC地址在不同的传输介质中是否以标准格式进行封装,用于兼容以太网和令牌环网

VID:VLAN ID ,表示该数据帧所属VLAN的编号

注意:设备利用VLAN 标签中的VID来标识数据帧所属的VLAN,广播帧指在同一VLAN内转发,这就将广播域限制在一个VLAN内。

2.常用设备收发数据帧的vlan标签情况

2.1在一个VLAN交换网络中,以太网帧主要有以下两种格式:

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、没加入4字节VLAN标签的帧。

2.2链路类型和接口类型

设备内部处理的数据帧一律都带有VLAN标签,而网中的设备有些只会收发Untagged帧,要与这些设备交互,就需要接口能够识别Untagged帧并在收发时给帧添加、剥除VLAN标签。

网络中属于同一个VLAN的用户可能会被连接在不同的设备上,且跨越设备的VLAN可能不止一个,如果需要用户间的互通,就需要设备间的接口能够同时识别和发送多个VLAN的数据帧。

为了适应不同连接和组网,设备定义了Access接口、Trunk接口和Hybrid接口三种接口类型,以及接入链路(Access Link)和干道链路(Trunk Link)两种链路类型。

①链路类型

根据链路中需要承载的VLAN数目的不同,以太网链路分为:

接入链路

接入链路指可以承载一个VLAN的数据帧,用于连接设备和用户终端,通常情况下,用户终端并不需要知道自己属于哪个VLAN,也不能识别带有Tag的帧,所以在接入链路上传输的帧都是Untagged帧。

干道链路

干道链路可以承载多个不同VLAN的数据帧,用于设备间互连。为了保证其它网络设备能够正确识别数据帧的VLAN信息,在干道链路上传输的数据帧必须都打上Tag。

②接口类型
access接口

接入模式,一般用于连接计算机或路由器的接口。作用:数据在进行交换时,打上vlan标签,出交换机时,脱掉vlan标签。

trunk接口

中继链路,一般用于连接交换机和交换机之间,作用:它可以允许多个VLAN的帧带Tag通过,但指允许一个VLAN的帧从该类接口上发出时不带Tag。

hybrid接口

华为私有协议,华为交换机接口上默认的接口类型

3.缺省路由

缺省VLAN又称PVID,设备处理的数据帧都带Tag,当设备收到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。

接口收发数据帧时,对于Tag的添加或剥除过程。

对于access接口,缺省VLAN就是它允许通过的VLAN,修改缺省VLAN即可更改接口允许通过的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。接口的缺省VLAN和允许通过的VLAN需要分别配置,互不影响。

VLAN的原理及配置_第2张图片

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