電腦網絡:計算機vlan的魅力

當我們在實際的網絡規劃和設計中,VLAN是不可缺少的一項有用技術。它的優越性給了我們網絡應用極大的靈活性。

【什麼是VLAN】

VLAN(Virtual Local Area Network)即虛擬局域網,是一種通過將局域網內的設備邏輯地而不是物理地劃分成一個個網段從而實現虛擬工作組的新興技術。IEEE於1999年頒佈了用以標準化VLAN實現方案的802.1Q協議標準草案。

VLAN技術允許網絡管理者將一個物理的LAN邏輯地劃分成不同的廣播域(或稱虛擬LAN,即VLAN),每一個VLAN都包含一組有著相同需求的計算機工作站,與物理上形成的LAN有著相同的屬性。但由於它是邏輯地址而不是物理地址劃分,所以同一個VLAN內的各個工作站無須被放置在同一個物理空間裡,即這些工作站不一定屬於同一個物理LAN網段。一個VLAN內部的廣播和單播流量都不會轉發到其他VLAN中,即使是兩臺計算機有著同樣的網段,但是它們卻沒有相同的VLAN號,它們各自的廣播流也不會相互轉發,從而有助於控制流量、減少設備投資、簡化網絡管理、提高網絡的安全性。

VLAN是為解決以太網的廣播問題和安全性而提出的,它在以太網幀的基礎上增加了VLAN頭,用VLAN ID把用戶劃分為更小的工作組,限制不同工作組間的用戶二層互訪,每個工作組就是一個虛擬局域網。虛擬局域網的好處是可以限制廣播範圍,並能夠形成虛擬工作組,動態管理網絡。

既然VLAN隔離了廣播風暴,同時也隔離了各個不同的VLAN之間的通訊,所以不同的VLAN之間的通訊是需要有路由來完成的。

【VLAN的優點】

1. 限制廣播域。廣播域被限制在一個VLAN內,節省了帶寬,提高了網絡處理能力。

2. 增強局域網的安全性。不同VLAN內的報文在傳輸時是相互隔離的,即一個VLAN內的用戶不能和其它VLAN內的用戶直接通信,如果不同VLAN要進行通信,則需要通過路由器或三層交換機等三層設備。

電腦網絡:計算機vlan的魅力


3. 靈活構建虛擬工作組。用VLAN可以劃分不同的用戶到不同的工作組,同一工作組的用戶也不必侷限於某一固定的物理範圍,網絡構建和維護更方便靈活。

【VLAN的劃分】

1.根據端口來劃分VLAN

許多VLAN廠商都利用交換機的端口來劃分VLAN成員。被設定的端口都在同一個廣播域中。例如,一個交換機的1,2,3,4,5端口被定義為虛擬網AAA,同一交換機的6,7,8端口組成虛擬網BBB。這樣做允許各端口之間的通訊,並允許共享型網絡的升級。但是,這種劃分模式將虛擬網限制在了一臺交換機上。

第二代端口VLAN技術允許跨越多個交換機的多個不同端口劃分VLAN,不同交換機上的若干個端口可以組成同一個虛擬網。

電腦網絡:計算機vlan的魅力

以交換機端口來劃分網絡成員,其配置過程簡單明瞭。因此,從目前來看,這種根據端口來劃分VLAN的方式仍然是最常用的一種方式。

2.根據MAC地址劃分VLAN

這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的MAC地址來劃分,即對每個MAC地址的主機都配置它屬於哪個組。這種劃分VLAN方法的最大優點就是當用戶物理位置移動時,即從一個交換機換到其他的交換機時,VLAN不用重新配置,所以,可以認為這種根據MAC地址的劃分方法是基於用戶的VLAN,這種方法的缺點是初始化時,所有的用戶都必須進行配置,如果有幾百個甚至上千個用戶的話,配置是非常累的。而且這種劃分的方法也導致了交換機執行效率的降低,因為在每一個交換機的端口都可能存在很多個VLAN組的成員,這樣就無法限制廣播包了。另外,對於使用筆記本電腦的用戶來說,他們的網卡可能經常更換,這樣,VLAN就必須不停地配置。

3.根據網絡層劃分VLAN

這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的網絡層地址或協議類型(如果支持多協議)劃分的,雖然這種劃分方法是根據網絡地址,比如IP地址,但它不是路由,與網絡層的路由毫無關係。

這種方法的優點是用戶的物理位置改變了,不需要重新配置所屬的VLAN,而且可以根據協議類型來劃分VLAN,這對網絡管理者來說很重要,還有,這種方法不需要附加的幀標籤來識別VLAN,這樣可以減少網絡的通信量。

三種劃分方法各有優劣,在實際應用中,基於端口的劃分方法是使用得最多的。


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