有关VLAN的技术标准IEEE 802.1Q早在1999年6月份就由IEEE委员正式颁布实施了,而且最早的VLNA技术早在1996年(思科)公司就提出 了。随着几年来的发展,VLAN技术得到广泛的支持,在大大小小的企业网络中广泛应用,成为当前最为热门的一种以太局域网技术。本篇就要 为大家介绍机的一个最常见技术应用--VLAN技术,并针对中、小局域网VLAN的网络配置以实例的方式向大家简单介绍其配置方法。
一、VLAN基础
VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为"虚拟局域网",注意不是"VPN"(虚拟专用网)。VLAN是一种将局域网设备从逻辑上 划分(注意,不是从物理上划分)成一个个网段,从而实现虚拟工作组的新兴数据技术。这一新兴技术主要应用于交换机和器中,但主 流应用还是在交换机之中。但又不是所有交换机都具有此功能,只有VLAN的第三层以上交换机才具有此功能,这一点可以查看相应交换机 的说明书即可得知。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q标准草案。VLAN技术的出现,使得管理员根据实际应用需求,把同一 物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域,每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属 性。由于它是从逻辑上划分,而不是从物理上划分,所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中,即这些工作站可以在不同 物理LAN网段。由VLAN的特点可知,一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络 管理、提高网络的性。
交换技术的发展,也加快了新的交换技术(VLAN)的应用速度。通过将企业网络划分为虚拟网络VLAN网段,可以强化网络管理和网 络,控制不必要的数据广播。在共享网络中,一个物理的网段就是一个广播域。而在交换网络中,广播域可以是有一组任意选定的第二层 网络地址(MAC地址)组成的虚拟网段。这样,网络中工作组的划分可以突破共享网络中的地理位置限制,而完全根据管理功能来划分。这种基于 工作流的分组模式,大大提高了网络规划和重组的管理功能。在同一个VLAN中的工作站,不论它们实际与哪个交换机连接,它们之间的通讯就 好象在独立的交换机上一样。同一个VLAN中的广播只有VLAN中的成员才能听到,而不会传输到其他的 VLAN中去,这样可以很好的控制不必要的 广播风暴的产生。同时,若没有的话,不同VLAN之间不能相互通讯,这样增加了企业网络中不同部门之间的安全性。网络管理员可以通过 配置VLAN之间的路由来全面管理企业内部不同管理单元之间的信息互访。交换机是根据用户工作站的MAC地址来划分VLAN的。所以,用户可以自 由的在企业网络中移动办公,不论他在何处接入交换网络,他都可以与VLAN内其他用户自如通讯。
VLAN网络可以是有混合的网络类型设备组成,比如:10M以太网、100M以太网、令牌网、FDDI、CDDI等等,可以是工作站、 、集线器、网络上行主干等等。
VLAN除了能将网络划分为多个广播域,从而有效地控制广播风暴的发生,以及使网络的拓扑结构变得非常灵活的优点外,还可以 用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问。
VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种,它在以太网 帧的基础上增加了VLAN头,用VLAN ID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域 网的好处是可以限制广播范围,并能够形成虚拟工作组,动态管理网络。
二、VLAN的划分方法
VLAN在交换机上的实现方法,可以大致划分为六类:
1. 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。
对于不同部门需要互访时,可通过路由器转发,并配合基于MAC地址的端口过滤。对某站点的访问路径上最靠近该站点的交换机、 路由交换机或路由器的相应端口上,设定可通过的MAC地址集。这样就可以防止非法入侵者从内部盗用IP地址从其他可接入点入侵的可能。
从这种划分方法本身我们可以看出,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。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。
2. 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。
由这种划分的机制可以看出,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。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。另外,对于使用笔记本电脑的 用户来说,他们的网卡可能经常更换,这样VLAN就必须经常配置。
3. 基于网络层协议划分VLAN
VLAN按网络层协议来划分,可分为IP、IPX、DECnet、AppleTalk、Banyan等VLAN网络。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。
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。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。当然,这与各个厂商的实现方法有关。
4. 根据IP组播划分VLAN
IP 组播实际上也是一种VLAN的定义,即认为一个IP组播组就是一个VLAN。这种划分的方法将VLAN扩大到了广域网,因此这种方法 具有更大的灵活性,而且也很容易通过路由器进行扩展,主要适合于不在同一地理范围的局域网用户组成一个VLAN,不适合局域网,主要是效 率不高。
5. 按策略划分VLAN
基于策略组成的VLAN能实现多种分配方法,包括VLAN交换机端口、MAC地址、IP地址、网络层协议等。网络管理人员可根据自己的 管理模式和本单位的需求来决定选择哪种类型的VLAN 。
6. 按用户定义、非用户授权划分VLAN
基于用户定义、非用户授权来划分VLAN,是指为了适应特别的VLAN网络,根据具体的网络用户的特别要求来定义和设计VLAN,而 且可以让非VLAN群体用户访问VLAN,但是需要提供用户密码,在得到VLAN管理的认证后才可以加入一个VLAN。
三、VLAN的优越性
任何新技术要得到广泛支持和应用,肯定存在一些关键优势,VLAN技术也一样,它的优势主要体现在以下几个方面:
1. 增加了网络连接的灵活性
借助VLAN技术,能将不同地点、不同网络、不同用户组合在一起,形成一个虚拟的网络环境 ,就像使用本地LAN一样方便、灵活 、有效。VLAN可以降低移动或变更工作站地理位置的管 理费用,特别是一些业务情况有经常性变动的公司使用了VLAN后,这部分管理费用大大 降低。
2. 控制网络上的广播
VLAN可以提供建立的机制,防止交换网络的过量广播。使用VLAN,可以将某个交换端口或用户赋于某一个特定的VLAN组, 该VLAN组可以在一个交换网中或跨接多个交换机, 在一个VLAN中的广播不会送到VLAN之外。同样,相邻的端口不会收到其他VLAN产生的广 播 。这样可以减少广播流量,释放带宽给用户应用,减少广播的产生。
3. 增加网络的安全性
因为一个VLAN就是一个单独的广播域,VLAN之间相互隔离,这大大提高了网络的利用率,确保了网络的安全保密性。人们在LAN上 经常传送一些保密的、关键性的数据。保密的数据应 提供访问控制等安全手段。一个有效和容易实现的方法是将网络分段成几个不同的广播组 , 网络管理员限制了VLAN中用户的数量,禁止未经允许而访问VLAN中的应用。交换端口可以基 于应用类型和访问特权来进行分组,被限制的 应用程序和资源一般置于安全性VLAN中。
中、小局域网交换机VLAN的网络配置
- 交换机(95394)
- VLAN(35167)
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2023-05-04 09:33:484576
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交换机是一种常见的网络设备,其主要作用是实现局域网内部的通信。其功能与传统的集线器(hub)不同,集线器只是简单地将来自不同节点的信号广播到局域网的所有节点,而交换机能够分析数据包头部,实现在不同网络设备之间的点对点数据交换,从而提高了局域网的通讯速度和效率。
2023-05-04 15:35:482964
交换机的作用与功能
交换机的主要功能与作用包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能,如对VLAN(虚拟局域网)的支持、对链路汇聚的支持,甚至有的还具有防火墙的功能。
2023-05-04 16:00:222526
二层交换机和三层交换机的区别
计算机网络中的交换机是用于在局域网(LAN)中转发数据包的重要设备。其中,二层交换机和三层交换机是两种常见的交换机类型。本文将详细介绍二层交换机和三层交换机的特点、工作原理、各自的优缺点以及在思科、华为、瞻博网络三家厂商如何从二层模式切换到三层模式。
2023-06-12 14:09:325448
交换机VLAN案例配置解析
VLAN的中文名为"虚拟局域网",VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个不同的网段,从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。
2023-06-13 09:43:38302
工业物联网中光纤网络交换机如何配置Voice VLAN
什么是Voice VLAN?它在物联网和工业物联网中起了怎样的作用?Voice VLAN是如何工作的?怎样通过光纤网络交换机配置Voice VLAN?
2022-11-28 10:17:55356
VLAN原理和配置
,是将一个物理的局域网在逻辑上划分成多个广播域的技术。通过在交换机上配置VLAN,可以实现在同一个VLAN内的用户可以进行二层互访,而不同VLAN间的用户被二层隔离。这样既能够隔离广播域,又能够提升网络的安全性。
2023-06-25 09:55:440
虚拟局域网(VLAN)是什么?有什么功能?
虚拟局域网(VLAN)是一种将一个局域网划分为多个逻辑上独立的虚拟网络的技术。它基于交换机的配置,将具有相似特征或要求的设备和用户分组到一个虚拟网络中,实现逻辑上的隔离和独立。每个VLAN被视为一个独立的广播域,只有在同一个VLAN中的设备才能直接通信。
2023-06-30 14:35:461910
广播风暴之华三交换机默认VLAN IP冲突
通过查看核心交换机Log正常,查看汇聚层交换机,发现个IP冲突导致广播风暴,经查,由于多台华三交换机默认存在VLAN1 的IP为192.168.0.233致使广播风暴产生,日志如下
2023-07-11 14:38:411219
全千兆以太网交换机怎么用 交换机的基本配置
交换机可以分为可管理交换机和非管理交换机。可管理式交换机通过Web页面或命令行界面,提供一些诸如VLAN划分、端口速率限制、QoS质量保证设置等高级网络管理功能。
2023-08-09 12:50:222648
交换机的基本配置步骤 全千兆以太网交换机怎么用
VLAN(Virtual Local Area Network)是虚拟局域网,在一个物理局域网上通过逻辑方式划分出多个虚拟局域网。交换机如果支持VLAN,则可以划分出多个虚拟局域网,在其中实现安全、速度、可控制等方面的管理。
2023-09-29 06:08:00993
基于VLAN的多层交换设计实现
基于VLAN的多层交换,是在局域网的多台交换机中选取一台或几台交换机作为中心(即Server),采用VTP(VLAN Trunk Protocol)建立、修改和删除VLAN。
2023-11-04 17:25:13586
什么是网管型交换机?怎么选择网管型和非网管型交换机?
什么是非网管型交换机?什么是网管型交换机?怎么选择网管型和非网管型交换机? 非网管型交换机是一种简单的交换设备,其功能和管理能力相对较弱。它可以实现局域网内部设备的互联互通,但无法进行复杂的网络管理
2023-11-09 09:24:23740
为何我们需要对交换机进行VLAN的划分呢?
为何我们需要对交换机进行VLAN的划分呢? 在网络通信中,VLAN(虚拟局域网)是一种将一个物理网络划分成多个逻辑上的局域网的技术。通过将不同的设备划分至不同的VLAN中,可以实现不同VLAN之间
2023-11-28 15:10:23622
交换机与路由器如何对接上网?有哪些配置?
交换机与路由器如何对接上网?有哪些配置? 交换机与路由器是网络中两个重要的设备,它们在将局域网连接到互联网时发挥着关键的作用。为了实现交换机与路由器的对接上网,需要进行一系列的配置。 首先,我们先来
2023-12-07 09:53:083005
什么是核心交换机?与普通交换机有何区别?
什么是核心交换机?与普通交换机有何区别? 核心交换机是一个网络中的重要组成部分,用于处理大量数据流量,连接多个子网和LAN(局域网),并确保顺畅的数据传输和通信。它通常位于网络的核心位置,连接各种
2023-12-07 10:46:09866
核心交换机和普通交换机的区别?
的区别,并探讨它们在网络架构中的不同作用。 首先,核心交换机是网络中的主干设备,负责连接整个网络的各个子网和不同的网络节点。它通常具有更高的速度和处理能力,以保障整个网络的高性能和高可用性。普通交换机则是用于连接终端设备和局域网(LAN)内的设备
2023-12-07 14:39:53574
华为交换机最简单的入门配置,一学就会
对于一个企业网络,通常需要根据部分划分不同的VLAN,用于隔离广播域和网络隔离。首先配置交换机全局的VLAN,根据端口所连接的终端,给端口分配不同的VLAN,端口类型配置成access模式;交换机和交换机之间的互联端口配置成trunk模式
2023-12-26 17:48:392017
接入交换机有什么特点?接入交换机有什么作用?
多个以太网端口,可以同时连接多个终端设备,提供高密度的接入。 2. 传输速度快:接入交换机通常支持千兆以太网或者更高速率的传输速度,能够满足大流量数据的传输需求。 3. 支持VLAN功能:接入交换机可以划分虚拟局域网(VLAN),实现
2023-12-27 15:17:39582
交换机和软路由的区别
交换机和软路由的区别 交换机和软路由是网络中常见的两种设备,它们在网络中起到不同的作用。下面将详细介绍交换机和软路由的区别。 一、功能区别: 1. 交换机:交换机是一个用于在局域网中转发数据的设备
2024-01-09 11:35:45950
为什么一个局域网不能随便接入路由器和交换机呢?
为什么一个局域网不能随便接入路由器和交换机呢? 一个局域网(LAN)是一个由路由器和交换机组成的局部网络,在这些网络设备的帮助下,用户可以实现内部资源和互联网之间的数据传输和共享。然而,要随便接入
2024-01-09 11:36:00172
汇聚交换机和核心交换机区别
交换机的区别。 一、定义和作用 汇聚交换机:汇聚交换机是部署在网络边缘的设备,主要用于连接用户设备(例如电脑、服务器、IP电话等)与核心交换机。它通常承担用户访问控制、端口VLAN隔离、流量控制等功能。汇聚交换机负责将
2024-01-22 14:32:57657
交换机的作用与功能 交换机的基本配置
交换机(Switch)是计算机网络中常见的一种数据通信设备,它用于在局域网(LAN)内的不同设备之间进行数据的转发和交换。交换机通过学习和转发数据帧的方式来实现多个设备之间的通信,并且能够根据数据包
2024-02-04 09:17:47452
以太网交换机有何特点?用它怎样组成虚拟局域网
和构建虚拟局域网的方法。同时,我将探讨虚拟局域网(VLAN)在现代网络中的应用和优势。 一、以太网交换机起源 在早期的以太网中,所有设备通过共享介质连接,当多台设备同时传输数据时,会出现冲突和碰撞,导致网络性能下降。而
2024-02-20 14:26:00184
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