VLAN

 

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三、VLAN.. 1

1、       概念... 1

1）为何需要VLAN？... 1

2）VLAN原理... 1

3）VLAN功能... 2

 

三、VLAN

VLAN（Virtual Local Area Network）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。

1、概念

1）为何需要VLAN？

以太网是一种基于CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect，载波侦听多路访问/冲突检测）的共享通讯介质的数据网络通讯技术，当主机数目较多时会导致冲突严重、广播泛滥、性能显著下降甚至使网络不可用等问题。通过交换机实现LAN互联虽然可以解决冲突（Collision）严重的问题，但仍然不能隔离广播报文。在这种情况下出现了VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）技术，这种技术可以把一个LAN划分成多个逻辑的LAN——VLAN，每个VLAN是一个广播域，VLAN内的主机间通信就和在一个LAN内一样，而VLAN间则不能直接互通，这样，广播报文被限制在一个VLAN内。

2）VLAN原理

要使网络设备能够分辨不同VLAN的报文，需要在报文中添加标识VLAN的字段。添加的识别字段添加在数据链路层封装中。

 

传统的以太网数据帧在目的MAC地址和源MAC地址之后封装的是上层协议的类型字段

其中DA表示目的MAC地址，SA表示源MAC地址，Type表示报文所属协议类型。

 

IEEE 802.1Q协议规定在目的MAC地址和源MAC地址之后封装4个字节的VLAN Tag，用以标识VLAN的相关信息。

 

 

VLAN Tag的组成字段

VLAN Tag包含四个字段，分别是TPID（Tag Protocol Identifier，标签协议标识符）、Priority、CFI（Canonical Format Indicator，标准格式指示位）和VLAN ID。

 

l TPID用来判断本数据帧是否带有VLAN Tag，长度为16bit，缺省取值为0x8100。

 

l Priority表示报文的802.1P优先级，长度为3bit，相关内容请参见“QoS分册”中的“QoS配置”。

 

l CFI字段标识MAC地址在不同的传输介质中是否以标准格式进行封装，长度为1bit，取值为0表示MAC地址以标准格式进行封装，为1表示以非标准格式封装，缺省取值为0。

 

l VLAN ID标识该报文所属VLAN的编号，长度为12bit，取值范围为0～4095。由于0和4095为协议保留取值，所以VLAN ID的取值范围为1～4094。

 

3）VLAN功能

l 限制广播域。广播域被限制在一个VLAN内，节省了带宽，提高了网络处理能力。

 

l 增强局域网的安全性。VLAN间的二层报文是相互隔离的，即一个VLAN内的用户不能和其它VLAN内的用户直接通信，如果不同VLAN要进行通信，则需通过路由器或三层交换机等三层设备。

 

l 灵活构建虚拟工作组。用VLAN可以划分不同的用户到不同的工作组，同一工作组的用户也不必局限于某一固定的物理范围，网络构建和维护更方便灵活。