【概述】
在交换机组成的交换网络中,所有的主机都处于同一个广播域,当主机数量极多时,可能会造成网络风暴,并影响到网络整体的传输性能。
虚拟局域网(VLAN,Virtual LAN),属于第二层网络的逻辑分区,是使用路由器分割的广播域,同一个 VLAN 中的用户间通信就和在一个局域网内一样。
每一个 VLAN 都是一个广播域,通常使用自己的 IP 网络,这使得广播只有 VLAN 中的成员才能收到,不会传输到其他的 VLAN 中去,从而能够控制不必要的广播风暴的产生。
同时,VLAN 之间相互隔离,数据包只能通过路由器在不同 VLAN 之间传递,以此提高了不同工作组之间的信息安全性。
根据特定用户分组实施访问和安全策略,网络管理员根可根据功能、项目组或应用等因素划分 VLAN,而不考虑用户或设备的物理位置。
【VLAN 种类】
根据 VLAN 划分要求的不同,VLAN 可分为以下几类:
- 基于端口的 VLAN:针对交换机的端口进行 VLAN 的划分,不受主机的变化影响
- 基于协议的 VLAN:在一个物理网络中针对不同的网络层协议进行安全划分
- 基于 MAC 地址的 VLAN:基于主机的 MAC 地址进行 VLAN 划分,主机可以任意在网络移动而不需要重新划分
- 基于组播的 VLAN:基于组播应用进行用户的划分
- 基于 IP 子网的 VLAN:针对不同的用户分配不同子网的 IP 地址,从而隔离用户主机,一般情况下结合基于端口的 VLAN 进行应用
而根据 VLAN 的作用,又有如下的划分方法:
- 数据 VLAN:用户生成的流量
- 本地 VLAN:用于未标记的流量,默认情况下,本地 VLAN 是 VLAN1
- 默认 VLAN:在配置交换机之前,所有交换机端口都是此 VLAN 的一部分,默认情况下,所有的端口都分配给 VLAN 1,通过
show vlan brief
命令即可查看 - 管理 VLAN:用于访问交换机管理功能的 VLAN,默认情况下,管理 VLAN 是管理 VLAN1,而如要创建管理 VLAN,要将该 VLAN 的交换机虚拟接口(SVI)将分配 IP 地址和子网掩码,使交换机通过 HTTP、Telnet、SSH 或 SNMP 进行管理
【VLAN 中继】
VLAN 中继是传输多个 VLAN 流量的点对点链路,由于 VLAN 中继通常在交换机之间建立,因此,即使物理连接至不同交换机,同一 VLAN 的设备也可以通信。
VLAN 中继不与任何 VLAN 相关联,用于建立中继链路的中继端口也不与任何 VLAN 相关联。
交换机通过标记帧,来确定它们所属的 VLAN,一般均支持 IEEE802.1Q 的 VLAN 中继协议,该协议是一个标记协议,定义了添加到帧的标记报头的结构。
该协议在将 VLAN 标记放入中继链路前,交换机会将 VLAN 标记添加到帧(帧标记),而且,通过非中继端口转发帧之前会删除标记。
一旦正确标记,帧可以通过中继链路经过任意数量的交换机,并且仍在目的地的正确 VLAN 中进行转发。
需要注意的是,发送到本地 VLAN 上的控制流量不应添加标记,收到的无标记帧将保持无标记,而且,在转发时会放在本地 VLAN 中。
如果没有与本地 VLAN 相关联的端口,也没其他中继链路,那么将丢弃无标记帧,因此,在交换机上配置交换机端口时,要将设备配置为不发送本地 VLAN 上的有标记帧。