VLAN的定義及劃分實例

2019-11-04 20:25:41

字體：大中小

供稿：網(wǎng)友

　　VLAN的定義：
　　究竟什么是VLAN呢? VLAN（Virtual Local Area Network）即虛擬局域網(wǎng)，是一種通過將局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備邏輯地而不是物理地劃分成一個個網(wǎng)段從而實現(xiàn)虛擬工作組的新興技術(shù)。IEEE于1999年頒布了用以標(biāo)準(zhǔn)化VLAN實現(xiàn)方案的802.1Q協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)草案。
　　
　　VLAN技術(shù)答應(yīng)網(wǎng)絡(luò)治理者將一個物理的LAN邏輯地劃分成不同的廣播域（或稱虛擬LAN，即VLAN），每一個VLAN都包含一組有著相同需求的計算機工作站，與物理上形成的LAN有著相同的屬性。但由于它是邏輯地而不是物理地劃分，所以同一個VLAN內(nèi)的各個工作站無須被放置在同一個物理空間里，即這些工作站不一定屬于同一個物理LAN網(wǎng)段。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，即使是兩臺計算機有著同樣的網(wǎng)段，但是它們卻沒有相同的VLAN號，它們各自的廣播流也不會相互轉(zhuǎn)發(fā),從而有助于控制流量、減少設(shè)備投資、簡化網(wǎng)絡(luò)治理、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。
　　VLAN是為解決以太網(wǎng)的廣播問題和安全性而提出的，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二層互訪，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)治理網(wǎng)絡(luò)。
　　既然VLAN隔離了廣播風(fēng)暴，同時也隔離了各個不同的VLAN之間的通訊，所以不同的VLAN之間的通訊是需要有路由來完成的。
　　
　　VLAN的劃分
　　1.根據(jù)端口來劃分VLAN
　　許多VLAN廠商都利用交換機的端口來劃分VLAN成員。被設(shè)定的端口都在同一個廣播域中。例如，一個交換機的1，2，3，4，5端口被定義為虛擬網(wǎng)AAA，同一交換機的6，7，8端口組成虛擬網(wǎng)BBB。這樣做答應(yīng)各端口之間的通訊，并答應(yīng)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上。
　　第二代端口VLAN技術(shù)答應(yīng)跨越多個交換機的多個不同端口劃分VLAN，不同交換機上的若干個端口可以組成同一個虛擬網(wǎng)。
　　以交換機端口來劃分網(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。
　　
　　2.根據(jù)MAC地址劃分VLAN
　　這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個主機的MAC地址來劃分，即對每個MAC地址的主機都配置它屬于哪個組。這種劃分VLAN方法的最大優(yōu)點就是當(dāng)用戶物理位置移動時，即從一個交換機換到其他的交換機時，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，這種方法的缺點是初始化時，所有的用戶都必須進行配置，假如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)致了交換機執(zhí)行效率的降低，因為在每一個交換機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。
　　
　　3.根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層劃分VLAN
　　這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個主機的網(wǎng)絡(luò)層地址或協(xié)議類型(假如支持多協(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)治理者來說很重要，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。
　　這種方法的缺點是效率低，因為檢查每一個數(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)，同時也更費時。當(dāng)然，這與各個廠商的實現(xiàn)方法有關(guān)。
　　
　　4.根據(jù)IP組播劃分VLAN
　　IP 組播實際上也是一種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，而且也很輕易通過路由器進行擴展，當(dāng)然這種方法不適合局域網(wǎng)，主要是效率不高。
　　
　　5.基于規(guī)則的VLAN
　　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)治理員只需在網(wǎng)管軟件中確定劃分VLAN的規(guī)則（或?qū)傩裕敲串?dāng)一個站點加入網(wǎng)絡(luò)中時，將會被“感知”，并被自己地包含進正確的VLAN中。同時，對站點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展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。有的產(chǎn)品還支持一個端口上的主機分別屬于不同的VLAN，這在交換機與共享式Hub共存的環(huán)境中顯得尤為重要。自動配置VLAN時，交換機中軟件自動檢查進入交換機端口的廣播信息的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。
　　
　　* 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。
　　
　　VLAN的標(biāo)準(zhǔn)
　　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交換機的大量使用，ISL也成為一種不是標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)了。
　　
　　· 802.10VLAN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。因為，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)進一步完善了VLAN的體系結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一了Fram-eTagging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)依靠于單一廠商的僵局，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)廠商馬上將新標(biāo)準(zhǔn)融合到他們各自的產(chǎn)品中。
　　
　　· 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是一個在交換機之間、交換機與路由器之間及交換機與服務(wù)器之間傳遞多個VLAN信息及VLAN數(shù)據(jù)流的協(xié)議，通過在交換機直接的端口配置ISL封裝，即可跨越交換機進行整個網(wǎng)絡(luò)的VLAN分配和配置。
　　
　　公司內(nèi)部進行VLAN的劃分實例
　　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)。
　　某公司現(xiàn)在有工程部、銷售部、財務(wù)部。VLAN的劃分：工程部VLAN10，銷售部VLAN20，財務(wù)部VLAN30，并且各部門還可以相互通訊。現(xiàn)有設(shè)備如下:Cisco 3640路由器，Cisco Catalyst 2924交換機一臺，二級交換機若干臺。
　　
　　交換機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
　　!
　　......

上一篇：一個以太口做Nat實例

下一篇：DDN配置實例