VLAN是在一個物理網(wǎng)絡上劃分出來的邏輯網(wǎng)絡。這個網(wǎng)絡對應與OSI模型的第二層網(wǎng)絡。
VLAN的劃分不受網(wǎng)絡端口的實際物理位置的限制;
VLAN有著和普通物理網(wǎng)絡同樣的屬性;
第二層的單播、廣播和多播幀在一個VLAN內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)、擴散,而不會直接進入其他的VLAN之中。
交換機收到廣播幀后,只轉(zhuǎn)發(fā)到屬于統(tǒng)一vlan的其他端口
由于實現(xiàn)了廣播域分隔,VLAN可以將廣播風暴控制在一個VLAN內(nèi)部,劃分VLAN后,隨著廣播域的縮小,網(wǎng)絡中廣播包消耗的帶寬所占的比例大大降低,網(wǎng)絡性能得到顯著的提高;
不同的VLAN間的數(shù)據(jù)傳輸是通過第三層(網(wǎng)絡層)的路由來實現(xiàn)的,因此使用VLAN技術(shù),結(jié)合數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層的交換設備可搭建安全可靠的網(wǎng)絡;
同時,由于VLAN是邏輯的而不是物理的,因此在規(guī)劃網(wǎng)絡時可以避免地理位置的限制。
VLAN的劃分方法基于端口的VLAN ( Port-Based )
基于協(xié)議的VLAN ( Protocol-Based )
基于MAC層分組的VLAN ( MAC-Layer Grouping )
基于網(wǎng)絡層分組的VLAN ( Network-Layer Grouping )
基于IP組播分組的VLAN ( IP MulTIcast Grouping )
基于策略的VLAN ( Policy-Based )
基于端口的靜態(tài)VLAN
基于端口的靜態(tài)VLAN是劃分虛擬局域網(wǎng)最簡單也是最有效的方法,它實際上是某些交換機端口的集合,網(wǎng)絡管理員只需要管理和配置交換機的端口,而不管交換機端口連接什么設備。這種劃分VLAN的方法是根據(jù)以太網(wǎng)交換機的端口來劃分的,是目前業(yè)界定義VLAN最廣泛的方法。IEEE802.1Q規(guī)定了這種劃分VLAN的國際標準。
基于端口的VLAN在實現(xiàn)上包括兩個步驟:
1. 首先啟用VLAN(用VLAN ID標識);
2. 而后將交換機端口指定到相應VLAN下;
隔離的廣播域
基于端口的VLAN(Port VLAN)將交換機按端口的VLAN ID 指定實現(xiàn)了邏輯劃分,廣播域被限定在相同VLAN的端口集合中,不同VLAN間不能直接通信。當使用多臺交換機分別配置VLAN后,可以使用Trunk(干道)方式實現(xiàn)跨交換機的VLAN內(nèi)部連通,交換機的Trunk端口不隸屬于某個VLAN, 而是可以承載所有VLAN的幀。
這種實現(xiàn)跨交換機的VLAN技術(shù)在早期使用幀過濾,而目前的國際標準規(guī)定采用幀標記。網(wǎng)絡管理的邏輯結(jié)構(gòu)可以完全不受實際物理連接的限制,極大地提高了組網(wǎng)的靈活性。
何謂Trunk所謂的Trunk是用來在不同的交換機之間進行連接,以保證在跨越多個交換機上建立的同一個VLAN的成員能夠相互通訊,其中交換機之間互聯(lián)用的端口就稱為Trunk端口。Trunk這個詞是干線或者樹干的意思,不過一般不翻譯,直接用原文。
注意:與一般的交換機級聯(lián)不同,Trunk是基于OSI第二層的。
在交換機之間或交換機與路由器之間,互相連接的端口上配置中繼模式(Trunk口是中繼口,同一端口傳輸不同VLAN信息的時候需要設置Trunk),使得屬于不同VLAN的數(shù)據(jù)幀都可以通過這條中繼鏈路進行傳輸。
幀的格式分為兩種:
ISL: Inter-Switch Link, 是Cisco交換機獨有的協(xié)議;
IEEE 802.1Q:是國際標準協(xié)議,被幾乎所有的網(wǎng)絡設備生產(chǎn)商所共同支持;
默認條件下,Trunk上會轉(zhuǎn)發(fā)交換機上存在的所有VLAN的數(shù)據(jù)。
IEEE 802.1Q標準
IEEE 802.1Q使用4Byte的標記頭來定義Tag(標記),Tag頭中包括2Byte的VPID(VLAN Protocol IdenTIfier)和2Byte的VCI(VLAN Control InformaTIon)。
基于802.1Q Tag VLAN 用VID來劃分不同VLAN,當數(shù)據(jù)幀通過交換機的時候,交換機根據(jù)數(shù)據(jù)幀中的Tag的VID信息來識別它們所在的VLAN(若幀中無Tag頭,則應用幀所通過端口的默認VID來識別它們所在的VLAN)。這使得所有屬于該VLAN的數(shù)據(jù)幀,不管是單播幀、組播幀還是廣播幀,都將被限制在該邏輯VLAN中傳輸。當使用多臺交換機分別配置VLAN后,可以使用Trunk方式實現(xiàn)跨交換機的VLAN內(nèi)部連通,交換機的Trunk端口不隸屬于某個VLAN,而是可以承載所有VLAN的幀;
在VLAN配置中,我們可以使用switchport mode命令來指定一個二層接口(switch port)的模式,可以指定該接口為access port或者為trunk port(缺省為access)。
如果一個switch port的模式是access,則該接口只能為一個VLAN的成員,這種接口又稱為Port VLAN。
如果一個switch port的模式是trunk,則該接口可以是多個VLAN的成員,這種配置被稱為Tag VLAN。
Trunk接口默認可以傳輸本交換機支持的所有VLAN(1~4094),但是也可以通過設置接口的許可VLAN列表來限制某些VLAN的流量不能通過這個Trunk口。