當(dāng)前報(bào)道:給我兩分鐘，VLAN 入門(mén)很輕松
VLAN 為啥會(huì)存在？
VLAN 是啥？
(資料圖)
VLAN 咋用？
這些要想整明白，咱得先弄懂“廣播域”
聰明的你一定明白什么是廣播域啦~
那廣播域和 VLAN 之間到底有著什么關(guān)系呢？
01、為什么要用 VLAN？
根據(jù)上文的對(duì)話，我們知道廣播域內(nèi)所有的用戶(hù)都會(huì)監(jiān)聽(tīng)到廣播包。
假設(shè)一個(gè)公司里邊有很多部門(mén)：技術(shù)部，研發(fā)部，市場(chǎng)部等。
但是各個(gè)部門(mén)中的計(jì)算機(jī)都是部門(mén)內(nèi)打交道較多，跨部門(mén)打交道較少。那么就需要對(duì)不同部門(mén)進(jìn)行隔離，也就是將廣播域變小。
我們用三臺(tái)交換機(jī)代表三個(gè)部門(mén)，形成連接少量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。
假設(shè)這時(shí)，A 需要與 B 通信。
如果沒(méi)有對(duì)不同部門(mén)進(jìn)行隔離會(huì)怎么樣呢？
1.A必須先廣播“ARP 請(qǐng)求信息”，來(lái)嘗試獲取 B的 MAC 地址。在基于以太網(wǎng)的通信中，必須在數(shù)據(jù)幀中指定目標(biāo) MAC 地址才能正常通信。
2.技術(shù)部交換機(jī)收到 A的“ARP 請(qǐng)求信息”后，會(huì)將“ARP 請(qǐng)求信息”轉(zhuǎn)發(fā)給除 A 外的其他所有與其相連的設(shè)備（B和研發(fā)部交換機(jī)）。
3.研發(fā)部交換機(jī)收到廣播后向 C、D和市場(chǎng)部交換機(jī)發(fā)廣播。
4.市場(chǎng)部交換機(jī)收到廣播后向 E和 F發(fā)廣播，最終“ARP 請(qǐng)求信息”會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)中的所有計(jì)算機(jī)上。
除 B外的計(jì)算機(jī)，收到信息之后會(huì)直接丟棄。
只有 B進(jìn)行回應(yīng)，將自己的 MAC 地址信息發(fā)送給技術(shù)部交換機(jī)，再由技術(shù)部交換機(jī)發(fā)送給 A。
注意：
這里原本是為了獲得計(jì)算機(jī) B 的 MAC 地址。只要計(jì)算機(jī) B 能收到就萬(wàn)事大吉了。
實(shí)際上卻是數(shù)據(jù)幀傳遍整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，所有計(jì)算機(jī)都收到了 ARP 請(qǐng)求信息…
如此一來(lái)，造成如以下不好的后果：
1.網(wǎng)絡(luò)整體帶寬被占用。
2.潛在的信息安全風(fēng)險(xiǎn)。
3.占用 CPU 資源。
因此，VLAN 應(yīng)運(yùn)而生！
02、什么是 VLAN?
VLAN（Virtual Local Area Network，虛擬局域網(wǎng)）是在 LAN（Local Area Network，局域網(wǎng)）的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)。
LAN：是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)互聯(lián)成的計(jì)算機(jī)組，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)地理位置劃分，一般是方圓幾千米以?xún)?nèi)。
VLAN：是指局域網(wǎng)從邏輯上劃分成一個(gè)個(gè)更小的局域網(wǎng)，VLAN 之間在數(shù)據(jù)鏈路層上是隔離的，從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的數(shù)據(jù)交換技術(shù)。
因此，在上面的例子中，我們需要將計(jì)算機(jī) A 和計(jì)算機(jī) B 劃分到同一個(gè) VLAN 中。
如下圖所示，計(jì)算機(jī) A 和計(jì)算機(jī) B 都劃分到 VLAN1中，和其他計(jì)算機(jī)隔離開(kāi)，那么計(jì)算機(jī) A 發(fā)送廣播也就只有計(jì)算機(jī) B 能接收到啦~
除此以外，跨交換機(jī)劃分 VLAN 也是一樣。
假設(shè)技術(shù)部交換機(jī)和研發(fā)部交換機(jī)在兩個(gè)辦公樓，可以從邏輯上劃分 VLAN，使得位于兩個(gè)樓里的同一部門(mén)的人也能組成相同 VLAN。
好的，接下來(lái)看看，VLAN 是如何實(shí)現(xiàn)的呢？
03、VLAN 如何實(shí)現(xiàn)？
【基于端口劃分 VLAN】
基于端口劃分即根據(jù)以太網(wǎng)交換機(jī)的端口來(lái)劃分 VLAN。
端口與 VLAN 對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
| gei-1/1/0/1 | VLAN 10 |
| gei-1/1/0/3 | |
| gei-1/1/0/2 | VLAN 20 |
| gei-1/1/0/4 |
如此一來(lái)，同一個(gè) VLAN 連接的計(jì)算機(jī)彼此能夠互相通信。
舉個(gè)栗子：
計(jì)算機(jī) 192.168.0.1 和計(jì)算機(jī) 192.168.0.3 能彼此通信。
計(jì)算機(jī) 192.168.0.1 和計(jì)算機(jī) 192.168.0.2 間不能通信。
這就是基于端口劃分 VLAN，也是我們最常用的 VLAN 實(shí)現(xiàn)方法。
基于端口劃分 VLAN 的方法特點(diǎn)如下：
| 優(yōu)點(diǎn) | 定義 VLAN 操作非常簡(jiǎn)單，指定端口就可以了。 |
| 缺點(diǎn) | 如果 VLAN 10 的用戶(hù)離開(kāi)了原來(lái)的端口，到了一個(gè)新的交換機(jī)的某個(gè)端口，就需要重新定義。 |
【基于 MAC 地址劃分 VLAN】
交換機(jī)根據(jù)報(bào)文的 MAC 地址決定報(bào)文應(yīng)該在哪個(gè) VLAN 中進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，因此交換機(jī)需要知道 MAC 和 VLAN 的映射關(guān)系。
MAC 地址與 VLAN 對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
| 00-00-00-00-00-00-01 | VLAN 10 |
| 00-00-00-00-00-00-03 | |
| 00-00-00-00-00-00-02 | VLAN 20 |
| 00-00-00-00-00-00-04 |
基于 MAC 地址劃分 VLAN 配置起來(lái)較麻煩，需要記錄所有計(jì)算機(jī) MAC 地址。但是這種劃分方法在用戶(hù)端口變化時(shí)，VLAN 劃分不變。
基于 MAC 地址劃分 VLAN 的方法特點(diǎn)如下：
| 優(yōu)點(diǎn) | 當(dāng)計(jì)算機(jī)連接的交換機(jī)發(fā)生變化時(shí)，不需要重新配置。 |
| 缺點(diǎn) | 所有計(jì)算機(jī)都必須劃分 VLAN，如果計(jì)算機(jī)數(shù)多，工作量將會(huì)特別大。 無(wú)法限制廣播域而導(dǎo)致交換機(jī)執(zhí)行效率降低。 筆記本電腦的用戶(hù)，當(dāng)更換網(wǎng)卡時(shí)，需要重新配置。 |
【基于網(wǎng)絡(luò)層劃分 VLAN】
基于網(wǎng)絡(luò)層劃分 VLAN 即根據(jù)每個(gè)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層地址或者協(xié)議地址（如果支持多協(xié)議）劃分 VLAN。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與 VLAN 對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
| 192.168.0.1 | ICMP 協(xié)議 | VLAN 10 |
| 192.168.0.3 | ||
| 192.168.0.2 | IP 協(xié)議 | VLAN 20 |
| 192.168.0.4 |
ICMP 協(xié)議：Internet Control Message Protocol，Internet 控制報(bào)文協(xié)議。
基于網(wǎng)絡(luò)層劃分 VLAN 的方法特點(diǎn)如下：
| 優(yōu)點(diǎn) | 物理位置改變不需要重新配置 VLAN，是根據(jù)協(xié)議類(lèi)型來(lái)劃分 VLAN。 |
| 缺點(diǎn) | 效率低，需要消耗時(shí)間檢查每個(gè)網(wǎng)絡(luò)層地址。 |
【基于子網(wǎng)地址劃分 VLAN】
基于子網(wǎng)地址劃分 VLAN 即一個(gè)網(wǎng)段就是一個(gè) VLAN。
圖中交換機(jī)下有的計(jì)算機(jī)屬于 1.0 網(wǎng)段，有的計(jì)算機(jī)屬于 2.0 網(wǎng)段，那么通過(guò)配置可以把不同網(wǎng)段的用戶(hù)劃分到不同 VLAN。
子網(wǎng)地址與 VLAN 對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
| 192.168.1.1 | VLAN 10 |
| 192.168.1.2 | |
| 192.168.1.3 | |
| 192.168.2.1 | VLAN 20 |
| 192.168.2.2 | |
| 192.168.2.3 |
基于子網(wǎng)地址劃分 VLAN 的方法特點(diǎn)如下：
| 優(yōu)點(diǎn) | 有更大靈活性，容易通過(guò)路由器進(jìn)行擴(kuò)展。 |
| 缺點(diǎn) | 不適合局域網(wǎng)，效率不高。 |
04、總結(jié)
講了這么多，最后我們來(lái)總結(jié)一下 VLAN 的優(yōu)點(diǎn)：
控制廣播風(fēng)暴
一個(gè) VLAN 就是一個(gè)邏輯的廣播域，通過(guò)對(duì) VLAN 的創(chuàng)建及劃分，隔離了廣播域，可以控制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。
提高網(wǎng)絡(luò)整體安全性
通過(guò)端口和 MAC 地址等 VLAN 劃分原則，可以控制用戶(hù)訪問(wèn)權(quán)限和邏輯網(wǎng)段大小，將不同用戶(hù)群劃分到不同 VLAN 中，從而提高交換式網(wǎng)絡(luò)的整體性能和安全性。
網(wǎng)絡(luò)管理簡(jiǎn)單、直觀
采用 VLAN 技術(shù)，可以根據(jù)不同需求將不同地理位置的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)劃分為一個(gè)邏輯網(wǎng)段。大大減輕了網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)工作的負(fù)擔(dān)，降低網(wǎng)絡(luò)維護(hù)費(fèi)用。
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