交换机的vlan是什么?vlan如何分配?

2021-10-14
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有很多朋友就问到vlan如何分配,这个是交换机在划分网络的时候会常用到,这里面我们就以最直接了解下,单独对vlan基本操作,方便我们日常处理交换机配置,本期我们从vlan的作用来开始了解。

一、为什么要划分VLAN

1、减少广播风暴

VLAN最大的好处是可以隔离冲突域和广播域,试想,如果一个局域网内有上百台主机,如果一旦产生广播风暴,那么,这个网络就会被彻底的瘫痪。
可以通过vlan还划分广播域,这样使得广播被限制在每一个vlan里面,而不会跨VLAN传播。
不同vlan之间的成员在没有三层路由的前提下是不能互访的,这也是一种安全的考虑。

2、网络管理方便

另外一个好处就是管理灵活,当一个用户需要切换到另外一个网络时,只需要更改交换机的vlan划分即可,而不用换端口和连线。

举个简单的例子:

假如公司有2个办公地点,但是每个地点都只有几个人,但是这几个人都分别属于不同的部门,由于每个二层交换机只能提供一个网段,所以需要划分不同网段来实现的话,公司有几个部门就需要提供几个交换机,但是如果通过vlan来实现,你们只需要一台交换机即可实现。这样就节约了成本。

另一个方面,如果现在在办公点A的某员工需要调到另外一个部门,而这个部门只在办公点B才有,那么这时,他无需搬到B地点去,只需要将A地点的上连交换机的端口的vlan划到B地点的那个部门的vlan即可,这样就方便很多。

VLAN原理描述

1、VLAN标签

要使设备能够分辨不同VLAN的报文,需要在报文中添加标识VLAN信息的字段。IEEE 802.1Q协议规定,在以太网数据帧的目的MAC地址和源MAC地址字段之后、协议类型字段之前加入4个字节的VLAN标签(又称VLAN Tag,简称Tag),用以标识VLAN信息。

在一个VLAN交换网络中,以太网帧主要有以下两种形式:

有标记帧(Tagged帧):加入了4字节VLAN标签的帧。

无标记帧(Untagged帧):原始的、未加入4字节VLAN标签的帧。

常用设备中:

用户主机、服务器、Hub只能收发Untagged帧。

交换机、路由器和AC既能收发Tagged帧,也能收发Untagged帧。

语音终端、AP等设备可以同时收发一个Tagged帧和一个Untagged帧。

为了提高处理效率,设备内部处理的数据帧一律都是Tagged帧。

2、链路类型和接口类型

设备内部处理的数据帧一律都带有VLAN标签,而现网中的设备有些只会收发Untagged帧,要与这些设备交互,就需要接口能够识别Untagged帧并在收发时给帧添加、剥除VLAN标签。同时,现网中属于同一个VLAN的用户可能会被连接在不同的设备上,且跨越设备的VLAN可能不止一个,如果需要用户间的互通,就需要设备间的接口能够同时识别和发送多个VLAN的数据帧。

为了适应不同的连接和组网,设备定义了Access接口、Trunk接口和Hybrid接口3种接口类型,以及接入链路(Access Link)和干道链路(Trunk Link)两种链路类型,如图所示。



链路类型:

根据链路中需要承载的VLAN数目的不同,以太网链路分为:

接入链路

接入链路只可以承载1个VLAN的数据帧,用于连接设备和用户终端(如用户主机、服务器等)。通常情况下,用户终端并不需要知道自己属于哪个VLAN,也不能识别带有Tag的帧,所以在接入链路上传输的帧都是Untagged帧。

干道链路

干道链路可以承载多个不同VLAN的数据帧,用于设备间互连。为了保证其它网络设备能够正确识别数据帧中的VLAN信息,在干道链路上传输的数据帧必须都打上Tag。

接口类型:

根据接口连接对象以及对收发数据帧处理的不同,以太网接口分为:

Access接口

Access接口一般用于和不能识别Tag的用户终端(如用户主机、服务器等)相连,或者不需要区分不同VLAN成员时使用。它只能收发Untagged帧,且只能为Untagged帧添加唯一VLAN的Tag。

Trunk接口

Trunk接口一般用于连接交换机、路由器、AP以及可同时收发Tagged帧和Untagged帧的语音终端。它可以允许多个VLAN的帧带Tag通过,但只允许一个VLAN的帧从该类接口上发出时不带Tag(即剥除Tag)。

VLAN配置举例

1、组网需求

如图所示,某企业的设备连接有很多用户,且相同业务用户通过不同的设备接入企业网络。

为了通信的安全性,同时为了避免广播风暴,企业希望业务相同用户之间可以互相访问,业务不同用户不能直接访问。

可以在设备上配置基于接口划分VLAN,把业务相同的用户连接的接口划分到同一VLAN。这样属于不同VLAN的用户不能直接进行二层通信,同一VLAN内的用户可以直接互相通信。



2、配置思路

采用如下的思路配置VLAN:

1.创建VLAN并将连接用户的接口加入VLAN,实现不同业务用户之间的二层流量隔离。

2.配置RouterA和RouterB之间的链路类型及通过的VLAN,实现相同业务用户通过RouterA和RouterB通信。

3、操作步骤

1.在RouterA创建VLAN2和VLAN3,并将连接用户的接口分别加入VLAN。RouterB的配置与RouterA类似。



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