VLAN
VLAN
一、VLAN的概念及优势
分割广播域有两种方法。
①物理分割:将网络从物理上划分为若干个小网络,然后使用能隔离广播的路由设备将不同的网络连接起来实现通信。
②逻辑分割:将网络从逻辑上划分为若干个小的虚拟网络,即VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)。VLAN工作在OSI参考模型的数据链路层,一个VLAN就是一个交换网络,其中的所有用户都在同一个广播域中,各VLAN通过路由设备的连接实现通信。
①控制广播:每个VLAN都是一个独立的广播域,这样就减少了广播对网络带宽的占用,提高了网络传输效率,并且一个VLAN出现广播风暴不会影响到其他的VLAN。
②增强网络安全性:由于只能在同一个VLAN内的端口之间交换数据,不同VLAN的端口之间不能直接访问,因此通过划分VLAN可以限制个别主机访问服务器等资源,提高网络的安全性。
③简化网络管理;对于交换式以太网,如果对某些用户重新进行网段分配,需要网络管理员对网络系统 的物理结构进行调整,甚至需要追加网络设备,这样会增大网络管理的工作量。
二、VLAN的划分
基于端口划分的VLAN
这是最常应用的一种VLAN划分方法,应用也最为广泛、最有效,目前绝大多数VLAN协议的交换机都提供这种VLAN配置方法。这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的交换端口来划分的,它是将VLAN交换机上的物理端口和VLAN交换机内部的PVC(永久虚电路)端口分成若干个组,每个组构成一个虚拟网,相当于一个独立的VLAN交换机。
优点:
这种划分的方法的优点是定义VLAN成员时非常简单,只要将所有的端口都定义为相应的VLAN组即可。适合于任何大小的网络。
缺点:
它的缺点是如果某用户离开了原来的端口,到了一个新的交换机的某个端口,必须重新定义。
基于MAC地址划分VLAN
这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分,即对每个MAC地址的主机都配置他属于哪个组,它实现的机制就是每一块网卡都对应唯一的 MAC地址,VLAN交换机跟踪属于VLAN MAC的地址。这种方式的VLAN允许网络用户从一个物理位置移动到另一个物理位置时,自动保留其所属VLAN的成员身份。
优点:
这种VLAN的划分方法的最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他的交换机时,VLAN不用重新配置,因为它是基于用户,而不是基于交换机的端口。
缺点:
这种方法的缺点是初始化时,所有的用户都必须进行配置,如果有几百个甚至上千个用户的话,配置是非常累的,所以这种划分方法通常适用于小型局域网。而且这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低,因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个VLAN组的成员,保存了许多用户的MAC地址,查询起来相当不容易。
基于网络层协议划分VLAN
这种按网络层协议来组成的 VLAN,可使广播域跨越多个VLAN交换机。这对于希望针对具体应用和服务来组织用户的网络管理员来说是非常具有吸引力的。而且,用户可以在网络内部自由移动,但其VLAN成员身份仍然保留不变。
优点:
这种方法的优点是用户的物理位置改变了,不需要重新配置所属的VLAN,而且可以根据协议类型来划分VLAN,这对网络管理者来说很重要,还有,这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN,这样可以减少网络的通信量。
缺点:
这种方法的缺点是效率低,因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间的(相对于前面两种方法),一般的交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的以太网祯头,但要让芯片能检查IP帧头,需要更高的技术,同时也更费时。
三、静态VLAN
静态VLAN也称基于端口的VLAN,目前是最常见的VLAN实现方式。
静态VLAN即明确指定交换机的端口属于哪个VLAN,这需要网络管理员手动配置。当用户主机连接到交换机端口上时,就被分配到了对应的VLAN中。
静态VLAN的配置
VLAN ID范围 | 范围 | 用途 |
0、4095 | 保留 |
仅限系统使用 用户不能查看和使用这些VLAN |
1 | 正常 |
Cisco默认VLAN 用户能够使用该VLAN,但不能删除它 |
2-1001 | 正常 |
用于以太网的VLAN 用户可以创建、使用和删除这些VLAN |
1002-1005 | 正常 |
用于FDDI和令牌环的Cisco默认VLAN 用户不能删除这些VLAN |
1006-1024 | 保留 |
仅限系统使用 用户不能查看和使用这些VLAN |
1025-4094 | 扩展 | 仅用于以太网VLAN |
在交换机上配置端口的VLAN
①创建VLAN
②将交换机的端口加入到相应的VLAN中
③验证VLAN的配置
四、Trunk的作用
Trunk功能用于交换机与服务器之间的相联,为服务器提供独享的高带宽。
Trunk功能用于交换机之间的级联,为交换机之间的数据交换提供高带宽的数据传输能力,提高网络速度,突破网络瓶颈,进而大幅提高网络性能(主要应用)。
只使用一条链路,且通过标识来区分不同的VLAN数据。
接入链路:通常属于一个VLAN。主机与交换机之间连接的链路就是接入链路。
中继链路:可以承载多个VLAN。中继链路常用来将一台交换机连接到其他交换机上,或者将交换机连接到路由器上。