VLAN（Virtual Local Area Network）的中文名為"虛擬局域網(wǎng)"。虛擬局域網(wǎng)（VLAN）是一組邏輯上的設(shè)備和用戶，這些設(shè)備和用戶并不受物理位置的限制，可以根據(jù)功能、部門及應(yīng)用等因素將它們組織起來，相互之間的通信就好像它們在同一個網(wǎng)段中一樣，由此得名虛擬局域網(wǎng)。VLAN是一種比較新的技術(shù)，工作在OSI參考模型的第2層和第3層，一個VLAN就是一個廣播域，VLAN之間的通信是通過第3層的路由器來完成的。與傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技術(shù)相比較，VLAN技術(shù)更加靈活，它具有以下優(yōu)點(diǎn)： 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的移動、添加和修改的管理開銷減少；可以控制廣播活動；可提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，一個二層網(wǎng)絡(luò)可以被劃分為多個不同的廣播域，一個廣播域?qū)?yīng)了一個特定的用戶組，默認(rèn)情況下這些不同的廣播域是相互隔離的。不同的廣播域之間想要通信，需要通過一個或多個路由器。這樣的一個廣播域就稱為VLAN。

虛擬局域網(wǎng)_虛擬局域網(wǎng) -VLAN

IEEE于1999年頒布了用于標(biāo)準(zhǔn)化VLAN實(shí)現(xiàn)方案的802.1Q協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)草案。VLAN技術(shù)的出現(xiàn)，使得管理員根據(jù)

實(shí)際應(yīng)用需求，把同一物理局域網(wǎng)內(nèi)的不同用戶邏輯地劃分成不同的廣播域，每一個VLAN都包含一組有著相同需求的計(jì)算機(jī)工作站，與物理上形成的LAN有著相同的屬性。由于它是從邏輯上劃分，而不是從物理上劃分，所以同一個VLAN內(nèi)的各個工作站沒有限制在同一個物理范圍中，即這些工作站可以在不同物理LAN網(wǎng)段。由VLAN的特點(diǎn)可知，一個VLAN內(nèi)部的廣播和單播流量都不會轉(zhuǎn)發(fā)到其他VLAN中，從而有助于控制流量、減少設(shè)備投資、簡化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

交換技術(shù)的發(fā)展，也加快了新的交換技術(shù)（VLAN）的應(yīng)用速度。通過將企業(yè)網(wǎng)絡(luò)劃分為虛擬網(wǎng)絡(luò)VLAN網(wǎng)段，可以強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全，控制不必要的數(shù)據(jù)廣播。在共享網(wǎng)絡(luò)中，一個物理的網(wǎng)段就是一個廣播域。而在交換網(wǎng)絡(luò)中，廣播域可以是有一組任意選定的第二層網(wǎng)絡(luò)地址（MAC地址）組成的虛擬網(wǎng)段。這樣，網(wǎng)絡(luò)中工作組的劃分可以突破共享網(wǎng)絡(luò)中的地理位置限制，而完全根據(jù)管理功能來劃分。這種基于工作流的分組模式，大大提高了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和重組的管理功能。在同一個VLAN中的工作站，不論它們實(shí)際與哪個交換機(jī)連接，它們之間的通訊就好象在獨(dú)立的交換機(jī)上一樣。同一個VLAN中的廣播只有VLAN中的成員才能聽到，而不會傳輸?shù)狡渌腣LAN中去，這樣可以很好的控制不必要的廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。同時，若沒有路由的話，不同VLAN之間不能相互通訊，這樣增加了企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中不同部門之間的安全性。網(wǎng)絡(luò)管理員可以通過配置VLAN之間的路由來全面管理企業(yè)內(nèi)部不同管理單元之間的信息互訪。交換機(jī)是根據(jù)工作站的MAC地址來劃分VLAN的。所以，用戶可以自由的在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中移動辦公，不論他在何處接入交換網(wǎng)絡(luò)，他都可以與VLAN內(nèi)其他用戶自如通訊。

VLAN網(wǎng)絡(luò)可以是有混合的網(wǎng)絡(luò)類型設(shè)備組成，比如：10M以太網(wǎng)、100M以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)、FDDI、CDDI等等，可以是工作站、服務(wù)器、集線器、網(wǎng)絡(luò)上行主干等等。

VLAN除了能將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個廣播域，從而有效地控制廣播風(fēng)暴的發(fā)生，以及使網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變得非常靈活的優(yōu)點(diǎn)外，還可以用于控制網(wǎng)絡(luò)中不同部門、不同站點(diǎn)之間的互相訪問。

物理位置不同的多個主機(jī)如果劃分屬于同一個VLAN，則這些主機(jī)之間可以相互通信。物理位置相同的多個主機(jī)如果屬于不同的VLAN，則這些主機(jī)之間不能直接通信。VLAN通常在交換機(jī)或路由器上實(shí)現(xiàn)，在以太網(wǎng)幀中增加VLAN標(biāo)簽來給以太網(wǎng)幀分類，具有相同VLAN標(biāo)簽的以太網(wǎng)幀在同一個廣播域中傳送。

VLAN是為解決以太網(wǎng)的廣播問題和安全性而提出的一種協(xié)議，它在以太網(wǎng)幀的基礎(chǔ)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互訪，每個工作組就是一個虛擬局域網(wǎng)。虛擬局域網(wǎng)的好處是可以限制廣播范圍，并能夠形成虛擬工作組，動態(tài)管理網(wǎng)絡(luò)。

目的

VLAN（Virtual Local Area Network，虛擬局域網(wǎng)）的目的非常的多。通過認(rèn)識VLAN的本質(zhì)，將可以了解到其用處究竟在哪些地方。

第一，要知道192.168.1.2/30和192.168.2.6/30都屬于不同的網(wǎng)段，都必須要通過路由器才能進(jìn)行訪問，凡是不同網(wǎng)段間要互相訪問，都必須通過路由器。

第二，VLAN本質(zhì)就是指一個網(wǎng)段，之所以叫做虛擬的局域網(wǎng)，是因?yàn)樗窃谔摂M的路由器的接口下創(chuàng)建的網(wǎng)段。

下面，給予說明。比如一個路由器只有一個用于終端連接的端口（當(dāng)然這種情況基本不可能發(fā)生，只不過簡化舉例），這個端口被分配了192.168.1.1/24的地址。然而由于公司有兩個部門，一個銷售部，一個企劃部，每個部門要求單獨(dú)成為一個子網(wǎng)，有單獨(dú)的服務(wù)器。那么當(dāng)然可以劃分為192.168.1.0--127/25、192.168.1.128--255/25。但是路由器的物理端口只應(yīng)該可以分配一個IP地址，那怎樣來區(qū)分不同網(wǎng)段了？這就可以在這個物理端口下，創(chuàng)建兩個子接口---邏輯接口實(shí)現(xiàn)。

比如邏輯接口F0/0.1就分配IP地址192.168.1.1/25，用于銷售部，而F0/0.2就分配IP地址192.168.1.129/25，用于企劃部。這樣就等于用一個物理端口卻實(shí)現(xiàn)了兩個邏輯接口的功能，這樣就將原本只能劃分一個網(wǎng)段的情形，擴(kuò)展到了可以劃分2個或者更多個網(wǎng)段的情形。這些網(wǎng)段因?yàn)槭窃谶壿嫿涌谙聞?chuàng)建的，所以稱之為虛擬局域網(wǎng)VLAN。

這是在路由器的層次上闡述了VLAN的目的。

第三，將在交換機(jī)的層次上闡述VLAN的目的。

在現(xiàn)實(shí)中，由于很多原因必須劃分出不同網(wǎng)段。比如就簡單的只有銷售部和企劃部兩個網(wǎng)段。那么可以簡單的將銷售部全部接入一個交換機(jī)，然后接入路由器的一個端口，把企劃部全部接入一個交換機(jī)，然后接入一個路由器端口。這種情況是LAN。然而正如上面所說，如果路由器就一個用于終端的接口，那么這兩個交換機(jī)就必須接入這同一個路由器的接口，這個時候，如果還想保持原來的網(wǎng)段的劃分，那么就必須使用路由器的子接口，創(chuàng)建VLAN.

同樣，比如兩個交換機(jī)，如果你想要每個交換機(jī)上的端口都分別屬于不同的網(wǎng)段，那么你有幾個網(wǎng)段，就提供幾個路由器的接口，這個時候，雖然在路由器的物理接口上可以定義這個接口可以連接哪個網(wǎng)段，但是在交換機(jī)的層次上，它并不能區(qū)分哪個端口屬于哪個網(wǎng)段，那么唯一實(shí)現(xiàn)能區(qū)分的方法，就是劃分VLAN，使用了VLAN就能區(qū)分出某個交換機(jī)端口的終端是屬于哪個網(wǎng)段的。

綜上，當(dāng)一個交換機(jī)上的所有端口中有至少一個端口屬于不同網(wǎng)段的時候，當(dāng)路由器的一個物理端口要連接2個或者以上的網(wǎng)段的時候，就是VLAN發(fā)揮作用的時候，這就是VLAN的目的。

優(yōu)點(diǎn)

限制網(wǎng)絡(luò)上的廣播，將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個VLAN可減少參與廣播風(fēng)暴的設(shè)備數(shù)量。LAN分段可以防止廣播風(fēng)暴波及整個網(wǎng)絡(luò)。VLAN可以提供建立防火墻的機(jī)制，防止交換網(wǎng)絡(luò)的過量廣播。使用VLAN，可以將某個交換端口或用戶賦于某一個特定的VLAN組，該VLAN組可以在一個交換網(wǎng)中或跨接多個交換機(jī)，在一個VLAN中的廣播不會送到VLAN之外。同樣，相鄰的端口不會收到其他VLAN產(chǎn)生的廣 播。這樣可以減少廣播流量，釋放帶寬給用戶應(yīng)用，減少廣播的產(chǎn)生。

安全

增強(qiáng)局域網(wǎng)的安全性，含有敏感數(shù)據(jù)的用戶組可與網(wǎng)絡(luò)的其余部分隔離，從而降低泄露機(jī)密信息的可能性。不同VLAN內(nèi)的報文在傳輸時是相互隔離的，即一個VLAN內(nèi)的用戶不能和其它VLAN內(nèi)的用戶直接通信，如果不同VLAN要進(jìn)行通信，則需要通過路由器或三層交換機(jī)等三層設(shè)備。

成本高昂的網(wǎng)絡(luò)升級需求減少，現(xiàn)有帶寬和上行鏈路的利用率更高，因此可節(jié)約成本。

將第二層平面網(wǎng)絡(luò)劃分為多個邏輯工作組（廣播域）可以減少網(wǎng)絡(luò)上不必要的流量并提高性能。

VLAN為網(wǎng)絡(luò)管理帶來了方便，因?yàn)橛邢嗨凭W(wǎng)絡(luò)需求的用戶將共享同一個VLAN。

VLAN 將用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備聚合到一起，以支持商業(yè)需求或地域上的需求。通過職能劃分，項(xiàng)目管理或特殊應(yīng)用的處理都變得十分方便，例如可以輕松管理教師的電子教學(xué)開發(fā)平臺。此外，也很容易確定升級網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的影響范圍。

靈活性

借助VLAN技術(shù)，能將不同地點(diǎn)、不同網(wǎng)絡(luò)、不同用戶組合在一起，形成一個虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，就像使用本地LAN一樣方便、靈活、有效。VLAN可以降低移動或變更工作站地理位置的管理費(fèi)用，特別是一些業(yè)務(wù)情況有經(jīng)常性變動的公司使用了VLAN后，這部分管理費(fèi)用大大降低。

虛擬局域網(wǎng)_虛擬局域網(wǎng) -組建

VLAN是建立在物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的一種邏輯子網(wǎng)，因此建立VLAN需要相應(yīng)的支持VLAN技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的不同VLAN間進(jìn)行相互通信時，需要路由的支持，這時就需要增加路由設(shè)備――要實(shí)現(xiàn)路由功能，既可采用路由器，也可采用三層交換機(jī)來完成，同時還嚴(yán)格限制了用戶數(shù)量。

虛擬局域網(wǎng)_虛擬局域網(wǎng) -標(biāo)準(zhǔn)

按端口劃分VLAN

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

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

以交換機(jī)端口來劃分網(wǎng)絡(luò)成員，其配置過程簡單明了。因此，從目前來看，這種根據(jù)端口來劃分VLAN的方式仍然是最常用的一種方式。

按MAC地址劃分VLAN

這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個主機(jī)的MAC地址來劃分，即對每個MAC地址的主機(jī)都配置它屬于哪個組。這種劃分VLAN方法的最大優(yōu)點(diǎn)就是當(dāng)用戶物理位置移動時，即從一個交換機(jī)換到其他的交換機(jī)時，VLAN不用重新配置，所以，可以認(rèn)為這種根據(jù)MAC地址的劃分方法是基于用戶的VLAN，這種方法的缺點(diǎn)是初始化時，所有的用戶都必須進(jìn)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(dǎo)致了交換機(jī)執(zhí)行效率的降低，因?yàn)樵诿恳粋€交換機(jī)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，對于使用筆記本電腦的用戶來說，他們的網(wǎng)卡可能經(jīng)常更換，這樣，VLAN就必須不停地配置。

按網(wǎng)絡(luò)層劃分

這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層地址或協(xié)議類型(如果支持多協(xié)議)劃分的，雖然這種劃分方法是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址，比如IP地址，但它不是路由，與網(wǎng)絡(luò)層的路由毫無關(guān)系。

這種方法的優(yōu)點(diǎn)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(jù)協(xié)議類型來劃分VLAN，這對網(wǎng)絡(luò)管理者來說很重要，還有，這種方法不需要附加的幀標(biāo)簽來識別VLAN，這樣可以減少網(wǎng)絡(luò)的通信量。

這種方法的缺點(diǎn)是效率低，因?yàn)闄z查每一個數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)層地址是需要消耗處理時間的(相對于前面兩種方法)，一般的交換機(jī)芯片都可以自動檢查網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)包的以太網(wǎng)幀頭，但要讓芯片能檢查IP幀頭，需要更高的技術(shù)，同時也更費(fèi)時。當(dāng)然，這與各個廠商的實(shí)現(xiàn)方法有關(guān)。

按IP組播劃分

IP組播實(shí)際上也是一種VLAN的定義，即認(rèn)為一個組播組就是一個VLAN，這種劃分的方法將VLAN擴(kuò)大到了廣域網(wǎng)，因此這種方法具有更大的靈活性，而且也很容易通過路由器進(jìn)行擴(kuò)展，當(dāng)然這種方法不適合局域網(wǎng)，主要是效率不高。

基于規(guī)則的

也稱為基于策略的VLAN。這是最靈活的VLAN劃分方法，具有自動配置的能力，能夠把相關(guān)的用戶連成一體，在邏輯劃分上稱為“關(guān)系網(wǎng)絡(luò)”。網(wǎng)絡(luò)管理員只需在網(wǎng)管軟件中確定劃分VLAN的規(guī)則（或?qū)傩裕?，那么?dāng)一個站點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)中時，將會被“感知”，并被自動地包含進(jìn)正確的VLAN中。同時，對站點(diǎn)的移動和改變也可自動識別和跟蹤。

采用這種方法，整個網(wǎng)絡(luò)可以非常方便地通過路由器擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。有的產(chǎn)品還支持一個端口上的主機(jī)分別屬于不同的VLAN，這在交換機(jī)與共享式Hub共存的環(huán)境中顯得尤為重要。自動配置VLAN時，交換機(jī)中軟件自動檢查進(jìn)入交換機(jī)端口的廣播信息的IP源地址，然后軟件自動將這個端口分配給一個由IP子網(wǎng)映射成的VLAN。

按用戶劃分

基于用戶定義、非用戶授權(quán)來劃分VLAN，是指為了適應(yīng)特別的VLAN網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)用戶的特別要求來定義和設(shè)計(jì)VLAN，而且可以讓非VLAN群體用戶訪問VLAN，但是需要提供用戶密碼，在得到VLAN管理的認(rèn)證后才可以加入一個VLAN。

以上劃分VLAN的方式中，基于端口的VLAN端口方式建立在物理層上；MAC方式建立在數(shù)據(jù)鏈路層上；網(wǎng)絡(luò)層和IP廣播方式建立在第三層上。

對VLAN的標(biāo)準(zhǔn)，我們只是介紹兩種比較通用的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然也有一些公司具有自己的標(biāo)準(zhǔn)，比如Cisco公司的ISL標(biāo)準(zhǔn)，雖然不是一種大眾化的標(biāo)準(zhǔn)，但是由于Cisco Catalyst交換機(jī)的大量使用，ISL也成為一種不是標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)了。

? 802.10標(biāo)準(zhǔn)

在1995年，Cisco公司提倡使用IEEE802.10協(xié)議。在此之前，IEEE802.10曾經(jīng)在全球范圍內(nèi)作為VLAN安全性的同一規(guī)范。Cisco公司試圖采用優(yōu)化后的802.10幀格式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸FramTagging模式中所必須的VLAN標(biāo)簽。然而，大多數(shù)802委員會的成員都反對推廣802.10。因?yàn)?，該協(xié)議是基于FrameTagging方式的。

? 802.1Q

在1996年3月，IEEE802.1Internetworking委員會結(jié)束了對VLAN初期標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。新出臺的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步完善了VLAN的體系結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一了Frame-Tagging方式中不同廠商的標(biāo)簽格式，并制定了VLAN標(biāo)準(zhǔn)在未來一段時間內(nèi)的發(fā)展方向，形成的802.1Q的標(biāo)準(zhǔn)在業(yè)界獲得了廣泛的推廣。它成為VLAN史上的一塊里程碑。802.1Q的出現(xiàn)打破了虛擬網(wǎng)依賴于單一廠商的僵局，從一個側(cè)面推動了VLAN的迅速發(fā)展。另外，來自市場的壓力使各大網(wǎng)絡(luò)廠商立刻將新標(biāo)準(zhǔn)融合到他們各自的產(chǎn)品中。

802.1Q幀格式：

現(xiàn)在使用最廣泛的VLAN協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是 IEEE 802.1Q，許多廠家的交換機(jī)/路由器產(chǎn)品都支持IEEE 802.1Q標(biāo)準(zhǔn)。

802.1Q Tag的長度是4 bytes，它位于以太網(wǎng)幀中源MAC地址和長度/類型之間。802.1Q Tag包含4個字段。

Type：長度為2 bytes，表示幀類型，802.1Q tag幀中Type字段取固定值0x8100，如果不支持802.1Q的設(shè)備收到802.1Q幀，則將其丟棄。

PRI：priority字段，長度為3 bit，表示 以太網(wǎng)幀的優(yōu)先級，取值范圍是0~7，數(shù)值越大，優(yōu)先級越高。當(dāng)交換機(jī)/路由器發(fā)生傳輸擁塞時，優(yōu)先發(fā)送優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)幀。

CFI：Canonical Format Indicator，長度為1bit，表示MAC地址是否是經(jīng)典格式。CFI為0說明是經(jīng)典格式，CFI為1表示為非經(jīng)典格式。該字段用于區(qū)分以太網(wǎng)幀、FDDI幀和令牌環(huán)網(wǎng)幀，在以太網(wǎng)幀中，CFI取值為0。

VID：VLAN ID，長度為12 bit，取值范圍是0~4095，其中0和4095是保留值，不能給用戶使用。

? Cisco ISL 標(biāo)簽

ISL（Inter-Switch Link)是Cisco公司的專有封裝方式，因此只能在Cisco的設(shè)備上支持。ISL是一個在交換機(jī)之間、交換機(jī)與路由器之間及交換機(jī)與服務(wù)器之間傳遞多個VLAN信息及VLAN數(shù)據(jù)流的協(xié)議，通過在交換機(jī)直接的端口配置ISL封裝，即可跨越交換機(jī)進(jìn)行整個網(wǎng)絡(luò)的VLAN分配和配置。

劃分策略

從技術(shù)角度講，VLAN的劃分可依據(jù)不同原則，一般有以下三種劃分方法：

基于端口

這種劃分是把一個或多個交換機(jī)上的幾個端口劃分一個邏輯組，這是最簡單、最有效的劃分方法。該方法只需網(wǎng)絡(luò)管理員對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的交換端口進(jìn)行重新分配即可，不用考慮該端口所連接的設(shè)備。

基于MAC地址

MAC地址其實(shí)就是指網(wǎng)卡的標(biāo)識符，每一塊網(wǎng)卡的MAC地址都是唯一且固化在網(wǎng)卡上的。MAC地址是由6個字節(jié)的16進(jìn)制數(shù)（48位）表示，前3個字節(jié)（24位）為網(wǎng)卡的廠商標(biāo)識（OUI），后3個字節(jié)（24位）為網(wǎng)卡標(biāo)識（NIC）。網(wǎng)絡(luò)管理員可按MAC地址把一些站點(diǎn)劃分為一個邏輯子網(wǎng)。

基于路由

路由協(xié)議工作在網(wǎng)絡(luò)層，相應(yīng)的工作設(shè)備有路由器和路由交換機(jī)（即三層交換機(jī)）。對于VLAN的劃分主要采取上述第1、3種方式，第2種方式為輔助性的方案。

虛擬局域網(wǎng)_虛擬局域網(wǎng) -技術(shù)

局域網(wǎng)的發(fā)展是VLAN產(chǎn)生的基礎(chǔ)，所以在介紹VLAN之前，我們先來了解一下局域網(wǎng)的有關(guān)知識。

局域網(wǎng)（LAN）通常是一個單獨(dú)的廣播域，主要由Hub、網(wǎng)橋或交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接同一網(wǎng)段內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)形成。處于同一個局域網(wǎng)之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間可以直接通信，而處于不同局域網(wǎng)段的設(shè)備之間的通信則必須經(jīng)過路由器才能通信。圖1所示即為使用路由器構(gòu)建的典型的局域網(wǎng)環(huán)境。

隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展，接入設(shè)備逐漸增多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，必須使用更多的路由器才能將不同的用戶劃分到各自的廣播域中，在不同的局域網(wǎng)之間提供網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。

但這樣做存在兩個缺陷：

首先，隨著網(wǎng)絡(luò)中路由器數(shù)量的增多，網(wǎng)絡(luò)延時逐漸加長，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速度的下降。這主要是因?yàn)閿?shù)據(jù)在從一個局域網(wǎng)傳遞到另一個局域網(wǎng)時，必須經(jīng)過路由器的路由操作：路由器根據(jù)數(shù)據(jù)包中的相應(yīng)信息確定數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址，然后再選擇合適的路徑轉(zhuǎn)發(fā)出去。

其次，用戶是按照它們的物理連接被自然地劃分到不同的用戶組（廣播域）中。這種分割方式并不是根據(jù)工作組中所有用戶的共同需要和帶寬的需求來進(jìn)行的。因此，盡管不同的工作組或部門對帶寬的需求有很大的差異，但它們卻被機(jī)械地劃分到同一個廣播域中爭用相同的帶寬。

虛擬局域網(wǎng)_虛擬局域網(wǎng) -分類

定義VLAN成員的方法有很多，由此也就分成了幾種不同類型的VLAN。

基于端口的VLAN

基于端口的VLAN的劃分是最簡單、有效的VLAN劃分方法，它按照局域網(wǎng)交換機(jī)端口來定義VLAN成員。VLAN從邏輯上把局域網(wǎng)交換機(jī)的端口劃分開來，從而把終端系統(tǒng)劃分為不同的部分，各部分相對獨(dú)立，在功能上模擬了傳統(tǒng)的局域網(wǎng)。基于端口的VLAN又分為在單交換機(jī)端口和多交換機(jī)端口定義VLAN兩種情況：

多交換機(jī)端口定義VLAN

如圖3所示，交換機(jī)1的1、2、3端口和交換機(jī)2的4、5、6端口組成VLAN1，交換機(jī)1的4、5、6、7、8端口和交換機(jī)2的1、2、3、7、8端口組成VLAN2。

單交換機(jī)端口定義VLAN

如圖2所示，交換機(jī)的1、2、6、7、8端口組成VLAN1，3、4、5端口組成了VLAN2。這種VLAN只支持一個交換機(jī)。

基于端口的VLAN的劃分簡單、有效，但其缺點(diǎn)是當(dāng)用戶從一個端口移動到另一個端口時，網(wǎng)絡(luò)管理員必須對VLAN成員進(jìn)行重新配置。

基于MAC地址的VLAN

基于MAC地址的VLAN是用終端系統(tǒng)的MAC地址定義的VLAN。MAC地址其實(shí)就是指網(wǎng)卡的標(biāo)識符，每一塊網(wǎng)卡的MAC地址都是唯一的。這種方法允許工作站移動到網(wǎng)絡(luò)的其他物理網(wǎng)段，而自動保持原來的VLAN成員資格。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小時，該方案可以說是一個好的方法，但隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、用戶的增加，則會在很大程度上加大管理的難度。

基于路由的VLAN

路由協(xié)議工作在7層協(xié)議的第3層―網(wǎng)絡(luò)層，比如基于IP和IPX的路由協(xié)議，這類設(shè)備包括路由器和路由交換機(jī)。在按IP劃分的VLAN中，很容易實(shí)現(xiàn)路由，即將交換功能和路由功能融合在VLAN交換機(jī)中。這種方式既達(dá)到了作為VLAN控制廣播風(fēng)暴的最基本目的，又不需要外接路由器。但這種方式對VLAN成員之間的通信速度不是很理想。

基于策略的VLAN

基于策略的VLAN的劃分是一種比較有效而直接的方式，主要取決于在VLAN的劃分中所采用的策略。

虛擬局域網(wǎng)_虛擬局域網(wǎng) -常見應(yīng)用

Port vlan與Tag vlan

port vlan 基于端口的VLAN，處于同一VLAN端口之間才能相互通信。

tag vlan 基于IEEE 802.1Q（vlan標(biāo)準(zhǔn)），用VID（vlan id）來劃分不同的VLAN

基于端口的VLAN優(yōu)缺點(diǎn)

基于端口的VLAN，簡單的講就是交換機(jī)的一個端口就是一個虛擬局域網(wǎng)，凡是連接在這個端口上的主機(jī)屬于同個虛擬局域網(wǎng)之中?；诙丝诘腣LAN的優(yōu)點(diǎn)為：由于一個端口就是一個獨(dú)立的局域網(wǎng)。所以，當(dāng)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臅r候，交換機(jī)就不會把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給其他的端口，如果用戶需要將數(shù)據(jù)發(fā)送到其他的虛擬局域網(wǎng)中，就需要先由交換機(jī)發(fā)往路由器再由路由器發(fā)往其他端口；同時以端口為中心的VLAN中完全由用戶自由支配端口，無形之中就更利于管理。但是美中不足的是以端口為中心的VLAN，當(dāng)用戶位置改變時，往往也伴隨著用戶位置的改變而對網(wǎng)線也要進(jìn)行遷移。如果不會經(jīng)常移動客戶機(jī)的話，采用這一方式倒也不錯。

靜態(tài)VLAN的優(yōu)缺點(diǎn)

可以說靜態(tài)VLAN與基于端口的VLAN有一絲相似之處，用戶可在交換機(jī)上讓一個或多個交換機(jī)端口形成一個略大一些的虛擬局域網(wǎng)。從一定意義上講靜態(tài)虛擬局域網(wǎng)在某些程度上彌補(bǔ)了基于端口的虛擬局域網(wǎng)的缺點(diǎn)。缺陷方面，靜態(tài)VLAN雖說是可以使多個端口的設(shè)置成一個虛擬局域網(wǎng)，假如兩個不同端口、不同虛擬局域網(wǎng)的人員聚到一起協(xié)商一些事情，這時候問題就出現(xiàn)了，因?yàn)槎丝诩疤摂M局域網(wǎng)的不一致往往就會直接導(dǎo)致某一個虛擬局域網(wǎng)的人員就不能正常的訪問他原先所在的VLAN之中（靜態(tài)虛擬局域網(wǎng)的端口在同一時間只能屬于同一個虛擬局域網(wǎng)），這樣就需要網(wǎng)絡(luò)管理人員隨時配合及時修改該線路上的端口。

動態(tài)VLAN的優(yōu)缺點(diǎn)

與上面兩種虛擬局域網(wǎng)的組成方式相比動態(tài)的虛擬局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)真的是太多了。首先它適用于當(dāng)前的無線局域網(wǎng)技術(shù)，其次，當(dāng)用戶有需要時對工作基點(diǎn)進(jìn)行移動時完全不用擔(dān)心在靜態(tài)虛擬局域網(wǎng)與基于端口的虛擬局域網(wǎng)出現(xiàn)的一些問題在動態(tài)的虛擬局域網(wǎng)中出現(xiàn)，因?yàn)閯討B(tài)的虛擬局域網(wǎng)在建立初期已經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)管理員將整個網(wǎng)絡(luò)中的所有MAC地址全部輸入到了路由器之中，同時如何由路由器通過MAC地址來自動區(qū)分每一臺電腦屬于那一個虛擬局域網(wǎng)，之后將這臺電腦連接到對應(yīng)的虛擬局域網(wǎng)之中。說起缺點(diǎn)，動態(tài)的虛擬局域網(wǎng)的缺點(diǎn)跟本談不上缺點(diǎn)，只是在VLAN建立初期，網(wǎng)絡(luò)管理人員需將所有機(jī)器的MAC進(jìn)行登記之后劃分出MAC所對應(yīng)的機(jī)器的不同權(quán)限（虛擬局域網(wǎng)）即可。

虛擬局域網(wǎng)_虛擬局域網(wǎng) -發(fā)展趨勢

在寬帶網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)的VLAN基本上能滿足廣大網(wǎng)絡(luò)用戶的需求，但其網(wǎng)絡(luò)性能、網(wǎng)絡(luò)流量控制、網(wǎng)絡(luò)通信優(yōu)先級控制等還有待提高。前面所提到的VTP技術(shù)、STP技術(shù)，基于三層交換的VLAN技術(shù)等在VLAN使用中存在網(wǎng)絡(luò)效率的瓶頸問題，這主要是IEEE802.1Q、IEEE802.1D協(xié)議的不完善所致，IEEE正在制定和完善IEEE802.1S（Multiple Spanning Trees）和IEEE802.1W（Rapid Reconfiguration of Spanning Tree）來改善VLAN的性能。采用IEEE802.3z和IEEE802.3ab協(xié)議，并結(jié)合使用RISC（精簡指令集計(jì)算）處理器或者網(wǎng)絡(luò)處理器而研制的吉位VLAN交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)流量等方面采取了相應(yīng)的措施，大大提高了VLAN網(wǎng)絡(luò)的性能。IEEE802.1P協(xié)議提出了COS（Class of Service）標(biāo)準(zhǔn)，這使網(wǎng)絡(luò)通信優(yōu)先級控制機(jī)制有了參考。

劃分實(shí)例

對于每個公司而言都有自己不同的需求，下面我們給出一個典型的公司的VLAN的實(shí)例，這樣也可以成為我們以后為公司劃分VLAN的依據(jù)。

某公司有工程部、銷售部、財(cái)務(wù)部。VLAN的劃分：工程部VLAN10，銷售部VLAN20，財(cái)務(wù)部VLAN30，并且各部門還可以相互通訊?，F(xiàn)有設(shè)備如下：Cisco 3640路由器，Cisco Catalyst 2924交換機(jī)一臺，二級交換機(jī)若干臺。

交換機(jī)配置文件中的部分代碼如下：

……

!

interface vlan10

ip address 192.168.0.1

!

interface vlan20

ip address 192.168.1.1

!

interface vlan30

ip address 192.168.2.1

!

……

路由器配置文件中的部分代碼如下：

……

interface FastEthernet 1/0.1

encapsulation isl 10

ip address 192.168.0.2

!

interface FastEthernet 1/0.2

encapsulation isl 20

ip address 192.168.1.2

!

interface FastEthernet 1/0.3

encapsulation isl 30

ip address 192.168.2.2

!

……

!

router rip

network 192.168.0.0

!

【交換機(jī)的端口工作模式的利用】

交換機(jī)的端口工作模式通?？梢苑譃槿N，它們分別為Access模式、Multi模式、Trunk模式。允許多個vlan的是multi模式，而不是trunk模式。Access模式的交換端口往往只能屬于1個VLAN，通常用于連接普通計(jì)算機(jī)的端口；Trunk模式的交換端口可以屬于多個VLAN，能夠發(fā)送和接收多個VLAN的數(shù)據(jù)報文，通常使用在交換機(jī)之間的級聯(lián)端口上；multi模式的交換端口可以屬于多個VLAN，能夠發(fā)送和接受多個VLAN的數(shù)據(jù)報文，可以用于交換機(jī)之間的連接，也可以用于連接普通計(jì)算機(jī)的端口，所以access和trunk沒有可比性。三種模式的交換端口能夠共同使用在相同的一臺交換機(jī)中，不過Trunk模式的交換端口和multi模式的交換端口相互之間不能直接切換，往往只能先將交換端口設(shè)置為Access模式，之后再設(shè)置為其他模式。

拓?fù)湓囼?yàn)

實(shí)驗(yàn)： 劃分VLAN

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過本實(shí)驗(yàn)，讀者可以掌握如下技能：

（1）熟悉VLAN 的創(chuàng)建

（2）把交換機(jī)接口劃分到特定VLAN

實(shí)驗(yàn)拓?fù)?/p>
vlan試驗(yàn)拓?fù)鋱D

實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D

互聯(lián)方式

（1）邊界路由。

（2）“獨(dú)臂”路由。

（3）MPOA路由。

（4）第三層交換。

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