VLAN划分全解

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VLAN工作原理详解

VLAN工作原理详解

VLAN工作原理(VLAN通信原理)详解VLAN工作原理即VLAN通信原理1、vlan基本通信原理为了提高处理效率,交换机内部的数据帧一律都带有VLAN Tag,以统一方式处理。

当一个数据帧进入交换机接口时,如果没有带VLAN Tag,且该接口上配置了PVID(Port Default VLAN ID),那么,该数据帧就会被标记上接口的PVID。

如果数据帧已经带有VLAN Tag,那么,即使接口已经配置了PVID,交换机不会再给数据帧标记VLAN Tag。

由于接口类型不同,交换机对数据帧的处理过程也不同。

下面根据不同的接口类型分别介绍。

由于设备所有的接口都默认加入VLAN1,因此当网络中存在VLAN1的未知单播、组播或者广播报文时,可能会引起广播风暴。

对于不需要加入VLAN1的接口及时退出VLAN1,避免环路。

2、VLAN内跨越交换机通信原理有时属于同一个VLAN的用户主机被连接在不同的交换机上。

当VLAN跨越交换机时,就需要交换机间的接口能够同时识别和发送跨越交换机的VLAN报文。

这时,需要用到Trunk Link技术。

Trunk Link有两个作用:1、中继作用:把VLAN报文透传到互联的交换机。

2、干线作用:一条Trunk Link上可以传输多个VLAN的报文。

图1 Trunk Link通信方式示意图例如在上图1所示的网络中,为了让DeviceA和DeviceB之间的链路既支持VLAN2内的用户通讯又支持VLAN3内的用户通讯,需要配置连接接口同时加入两个VLAN。

即应配置DeviceA的以太网接口Port2和DeviceB的以太网接口Port1同时加入VLAN2和VLAN3。

当用户主机Host A发送数据给用户主机Host B时,数据帧的发送过程如下:数据帧首先到达DeviceA的接口Port4。

接口Port4给数据帧加上Tag,Tag的VID字段填入该接口所属的VLAN的编号2。

DeviceA查询自己的MAC地址表中是否存在目的地址为DeviceB的MAC地址的转发表项。

EPON系统中VLAN方式全解

EPON系统中VLAN方式全解

1,PON 口和UNI 口使用规则表8-1 VLAN 透传模式下设备的处理方式(类似hybrid ,但不打PVID ) 方向 以太网包是否有Tag处理方式 上行有VLAN tag对以太网包不作任何改变(保留原VLAN Tag ),转发无VLAN tag对以太网包不作任何改变,转发 下行有VLAN tag对以太网包不作任何改变(保留原VLAN Tag ),转发 无VLAN tag 对以太网包不作任何改变,转发表8-2 VLAN 标记模式下设备的处理方式(和untag 一样) 方向 以太网包是否有Tag处理方式上行有VLAN tag 丢弃无VLAN tag 打上新的VLAN Tag (主要参数是PVID ),转发。

当前仅要求设备能够配置PVID 值,对接收到的VLAN Variable Container 中的VLANConfig Parameters 域中的TPID 和Pri 等字段做忽略处理,并将所打的Tag 的TPID 和Pri 设为缺省值(TPID=0x8100,Pri =0)。

下行有VLAN tag按照PVID 转发到相应的端口,并剥除Tag ;如果下行的tagged 报文的VLAN ID 不等于所配置的PVID ,则丢弃该报文。

无VLAN tag 丢弃表8-3 VLAN 转换模式下设备的处理方式方向 以太网包是否有Tag 处理方式上行 有VLAN tag如果其原有Tag 的PVID 在对应端口的VLAN Translation 列表中有对应的entry (等于其输入PVID ),则按照该表项将PVID 转换为对应的PVID (输出PVID ),并转发;如果其PVID 在对应端口的VLAN Translation 列表中没有对应的entry ,则丢弃。

当前仅要求设备进行PVID 的转换,其他字段(如TPID 、CFI 和Pri )的转换暂不要求,设备对接收到的VLAN Variable Container 中的VLANConfig Parameters 域中的TPID 和Pri 字段做忽略处理,并将转换后的TPID 设为缺省值(TPID=0x8100),Pri 保持原值。

VLAN技术详解

VLAN技术详解

VLAN技术详解1 前⾔VLAN技术的出现不仅仅给我们在⽹络设计和规划上提供了更多的选择,也更为安全和⽅便的管理⽹络,同时由VLAN技术引出的各种相关应⽤也是层出不穷。

可以说VLAN技术是以太⽹技术的⼀个⾰命性的变⾰,同时也是以太⽹中最为基础和关键的技术。

本⽂主要针对VLAN技术产⽣的背景、VLAN技术的原理、VLAN的相关应⽤等⼏个部分来逐⼀进⾏介绍。

2 为什么需要VLAN?为什么需要VLAN技术,它的优点在哪⾥呢?在TCP/IP协议规范中,没有VLAN的定义。

当第⼆层⽹络交换机发展到⼀定程度的时候,传统的路由器由于在性能上的不⾜,它作为⽹络节点的统治地位受到了很⼤的挑战。

既然传统路由器是⽹络的瓶颈,⽽交换机⼜有如此优越的性能,为什么不⽤交换机取代传统路由器,来构造⽹络呢?我们都知道,位于协议第2层的交换机虽然能隔离冲突域,提⾼每⼀个端⼝的性能,但并不能隔离⼴播域,不能进⾏⼦⽹划分,不能层次化规划⽹络,更⽆法形成⽹络的管理策略,因为这些功能全都属于⽹络的第三层———⽹络层。

因此,如果只⽤交换机来构造⼀个⼤型计算机⽹络,将会形成⼀个巨⼤的⼴播域,结果是,⽹络的性能反⽽降低以⾄⽆法⼯作,⽹络的管理束⼿⽆策,这样的⽹络是不可想象的。

按照TCP/IP的原理,⼀般来说,⼴播域越⼩越好,⼀般不应超过200个站点。

那么,如何在⼀个交换⽹络中划分⼴播域呢?交换机的设计者们借鉴了路由结构中⼦⽹的思路,得出了虚⽹的概念,即通过对⽹络中的IP地址或MAC地址或交换端⼝进⾏划分,使之分属于不同的部分,每⼀个部分形成⼀个虚拟的局域⽹络,共享⼀个单独的⼴播域。

这样就可以把⼀个⼤型交换⽹络划分为许多个独⽴的⼴播域,即VLAN。

VLAN(Virtual LAN)中⽂叫做虚拟局域⽹,它的作⽤就是将物理上互连的⽹络在逻辑上划分为多个互不相⼲的⽹络,这些⽹络之间是⽆法通讯的,就好像互相之间没有连接⼀样,因此⼴播也就隔离开了。

VLAN的实现原理⾮常简单,通过交换机的控制,某⼀VLAN成员发出的数据包交换机只发给同⼀VLAN的其它成员,⽽不会发给该VLAN成员以外的计算机。

VLAN学习理解

VLAN学习理解

VLAN学习理解一、VLAN概述虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN):一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成多个网段,从而实现虚拟工作组的技术。

IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。

VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域(或称虚拟LAN,即VLAN),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。

但由于它是逻辑地而不是物理地划分,所以同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里,即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。

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、提高网络的安全性。

VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议,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二层互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。

VLAN在交换机上的实现方法,可以大致划分为4类:1)基于端口划分的VLAN方法:IEEE 802.1Q规定了依据以太网交换机的端口来划分VLAN的国际标准。

优点:简单。

缺点: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方法:根据每个主机的MAC地址来划分,即对每个MAC地址的主机都配置它属于哪个组。

优点: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,因此也可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN。

缺点:初始化时,所有的用户都必须进行配置,工作量大;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,这样就无法限制广播包了;笔记本电脑用户可能经常更换网卡,这样VLAN就必须不停的配置。

vlan三种模式的理解

vlan三种模式的理解

华为:Acces‎s、Hybri‎d和Tru‎n k三种模‎式的理解预‎备知识:Tag,untag‎以及交换机‎的各种端口‎模式是网络‎工程技术人‎员调试交换‎机时接触最‎多的概念了‎,然而笔者发‎现在实际工‎作中技术人‎员往往对这‎些概念似懂‎非懂,笔者根据自‎己的理解再‎结合一个案‎例,试图向大家‎阐明这些概‎念untag‎就是普通的‎e ther‎n et报文‎,普通PC机‎的网卡是可‎以识别这样‎的报文进行‎通讯;tag报文‎结构的变化‎是在源m a‎c地址和目‎的mac地‎址之后,加上了4b‎y tes的‎v lan信‎息,也就是vl‎a n tag头;一般来说这‎样的报文普‎通PC机的‎网卡是不能‎识别的带802.1Q的帧是‎在标准以太‎网帧上插入‎了4个字节‎的标识。

其中包含:2个字节的‎协议标识符‎(TPID),当前置0x‎8100的‎固定值,表明该帧带‎有802.1Q的标记‎信息。

2个字节的‎标记控制信‎息(TCI),包含了三个‎域。

Prior‎i ty域,占3bit‎s,表示报文的‎优先级,取值0到7‎,7为最高优‎先级,0为最低优‎先级。

该域被80‎2.1p采用。

规范格式指‎示符(CFI)域,占1bit‎,0表示规范‎格式,应用于以太‎网;1表示非规‎范格式,应用于To‎k en Ring。

VLAN ID域,占12bi‎t,用于标示V‎L AN的归‎属。

以太网端口‎的三种链路‎类型:Acces‎s、Hybri‎d和Tru‎n k:Acces‎s类型的端‎口只能属于‎1个VLA‎N,一般用于连‎接计算机的‎端口;Trunk‎类型的端口‎可以允许多‎个VLAN‎通过,可以接收和‎发送多个V‎L AN的报‎文,一般用于交‎换机之间连‎接的端口;Hybri‎d类型的端‎口可以允许‎多个VLA‎N通过,可以接收和‎发送多个V‎L AN的报‎文,可以用于交‎换机之间连‎接,也可以用于‎连接用户的‎计算机。

三层交换机进行VLAN处理过程详解

三层交换机进行VLAN处理过程详解

三层交换机进行VLAN处理过程详解1.VLAN的创建:首先,管理员需要在三层交换机上创建不同的VLAN。

每个VLAN都有一个唯一的标识符,称为VLANID。

管理员可以根据网络的需求创建不同的VLAN,并将端口分配给相应的VLAN。

2.VLAN的划分:在创建VLAN之后,管理员需要将不同的端口划分到相应的VLAN中。

这样,同一VLAN中的设备可以通过交换机进行通信,而不同VLAN中的设备之间需要经过交换机进行路由。

3.子接口的创建:为了实现不同VLAN之间的路由,管理员需要在三层交换机上创建子接口。

子接口相当于在交换机上创建了多个逻辑接口,每个子接口对应一个VLAN。

4.子接口的配置:对于每个子接口,管理员需要为其配置相应的IP地址和子网掩码。

这样,三层交换机就知道如何将数据包从一个VLAN路由到另一个VLAN。

5.交换机的路由配置:为了使三层交换机能够正确地路由数据包,管理员需要对交换机进行路由配置。

这包括设置默认网关和静态路由等。

6.VLAN间的通信:一旦上述配置完成,不同VLAN的设备就可以进行通信了。

当一个设备发送数据包到另一个VLAN时,数据包首先到达三层交换机。

交换机根据数据包的目的IP地址和子接口的配置将数据包路由到相应的VLAN。

7.VLAN的隔离:三层交换机可以通过VLAN的隔离来提高网络的安全性。

通过配置ACL(访问控制列表)和端口隔离等功能,管理员可以实现不同VLAN之间的隔离,从而防止未经授权的访问和数据泄露。

8. VLAN的互连:在一些情况下,不同楼层或不同地点的交换机之间需要进行VLAN的互连。

这可以通过将两个交换机之间的端口配置为"trunk"模式来实现。

在trunk模式下,交换机可以传输多个VLAN的数据包。

总结起来,三层交换机进行VLAN处理的过程包括VLAN的创建和划分、子接口的创建和配置、交换机的路由配置、VLAN间的通信、VLAN的隔离和VLAN的互连。

局域网扩展技术解析VLANVXLAN和SDN

局域网扩展技术解析VLANVXLAN和SDN

局域网扩展技术解析VLANVXLAN和SDN 局域网扩展技术解析:VLAN、VXLAN和SDN局域网(Local Area Network,LAN)是指在有限的范围内,由一组计算机和网络设备构成的通信网络。

在多个局域网之间进行通信时,需要使用扩展技术来实现互联和数据传输。

本文将对局域网扩展技术中的VLAN、VXLAN和SDN进行详细解析。

一、VLAN(Virtual Local Area Network)VLAN是指通过逻辑方式将物理局域网划分为多个虚拟局域网的技术。

利用VLAN技术可以实现虚拟局域网之间的隔离和划分,增强网络的灵活性和安全性。

VLAN的工作原理是通过在交换机上设置VLAN标识(VLAN ID),将多个端口划分到不同的VLAN中。

交换机通过标识不同的VLAN,可以在逻辑上分割物理网络,使得不同的VLAN之间的通信变得有序化。

VLAN的优点是能够将广播域划分为多个较小的广播域,减少广播风暴对整个网络带来的影响;同时可以隔离不同的用户组,提高网络的安全性。

然而,VLAN的配置和维护相对复杂,需要额外的管理和控制。

二、VXLAN(Virtual Extensible LAN)VXLAN是一种用于虚拟化数据中心网络的扩展技术。

它将传统的以太网帧封装在UDP(User Datagram Protocol)数据包中,以在现有的IP网络上实现虚拟局域网的扩展。

VXLAN通过引入逻辑网络标识(VNI,VXLAN Network Identifier)来扩展虚拟局域网。

VNI是一个24位的标识符,用于区分不同的虚拟局域网,允许在同一个物理网络上同时存在多个虚拟网络。

使用VXLAN可以实现跨子网的虚拟网络互连,提高数据中心网络的扩展性和灵活性。

同时,VXLAN还可以通过隧道技术将虚拟机迁移过程中的数据传输在底层网络中加密,提高了网络的安全性。

然而,VXLAN也增加了网络的复杂性和对硬件设备的要求。

三、SDN(Software-Defined Networking)SDN是一种以软件编程方式定义和控制网络行为的网络架构。

VLAN图文详解

VLAN图文详解

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。

我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。

”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。

”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。

8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。

9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。

遗憾,每个遗憾都有它的青春美。

4.方茴说:“可能人总有点什么事,是想忘也忘不了的。

”5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。

我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。

”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。

”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。

8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。

9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。

为什么需要VLAN什么是VLAN?VLAN(Virtual LAN),翻译成中文是“虚拟局域网”。

LAN可以是由少数几台家用计算机构成的网络,也可以是数以百计的计算机构成的企业网络。

VLAN所指的LAN特指使用路由器分割的网络——也就是广播域。

在此让我们先复习一下广播域的概念。

广播域,指的是广播帧(目标MAC地址全部为1)所能传递到的范围,亦即能够直接通信的范围。

严格地说,并不仅仅是广播帧,多播帧(Multicast Frame)和目标不明的单播帧(Unknown Unicast Frame)也能在同一个广播域中畅行无阻。

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虚拟局域网 组网技术
主讲:梁泽海
VLAN 的应用背景及实现功能
? 【背景描述】 ? 某企业有两个主要部门:技术部和销售部,其中销售部门的个人 计算机系统分散连接,也就有一名销售部的工作人员在技术部的 办公室,他的电脑连接在技术部的交换机上。技术部之间、销售 部之间需要相互进行通信,但为了数据安全起见,技术部和销售 部需要进行相互隔离。
VLAN 2
VLAN 1
VLAN 1
VLAN 2
交换机接口模式
? cisco网络中,交换机在局域网中最终稳定状态的接口类型 主要有四种:access / trunk / multi / dot1q-tunnel。
? 1、access: 主要用来接入终端设备,如PC机、服务器、 打印服务器等。
? 2、trunk: 主要用在连接其它交换机,以便在线路上承载多 个VLAN。
? 1、switchport mode access:强制接口成为access接口,并且可以与对方主 动进行协商,诱使对方成为access模式。
? 2、switchport mode trunk:强制接口成为trunk接口,并且主动诱使对方成为 trunk模式,所以当邻居交换机接口为trunk/desirable/auto时会成为Trunk接口。
? 3、switchport mode dynamic desirable:主动协商建立trunk,发送并接收 DTP信号。如果邻居交换机模式为trunk/desirable/auto之一,则接口将变成 trunk接口。如果不能形成trunk模式,则工作在access模式。
? 4、switchport mode dynamic auto:被动协商建立trunk,只接收不发送DTP 信号。当邻居接口为trunk/desirable之一时,才会成为trunk。如果不能形成 trunk模式,则工作在access模式。
? 3、multi: 在一个线路中承载多个vlan,但不像trunk,它不 对承载的数据打标签。主要用于接入支持多vlan的服务器 或者一些网络分析设备。现在基本不使用此类接口,在 Cisco的网络设备中,也基本不支持此类接口了。
? 4、dot1q-tunnel: 用在Q-in-Q隧道配置中。
Cisco 交换机接口模式的设置
? 【拓扑图如下:】
技术需求
? 同一个部门的主机在同一个局域网上,并且部门内的数据 流量不希望其他部门收到,也不希望干扰其他部门,也就 是要求同一个部门在同一个“广播域”上。
? 显然对于以上的物理拓扑,所有主机通过交换机相连,处 在同一个广播域(没有划分VLAN的交换机上的各个端口 上的设备分别属于不同的冲突域,每一交换端口构成一个 冲突域,但同属于一个广播域)。如A1和A3之间的广播, A2、B1、B2也会收到,这不是我们所希望的。
? VLAN的主要优点
? 广播风暴防范 ? 安全 ? 性能提高 ? 提高管理效率
VLAN 的划分
? 基于端口的VLAN
? 在这种定义方法中,某个交换机上的端口(例如端口 1、3、 5)构成VLAN A ,而该交换机上的其他端口构成 VLAN B 。 早期基于端口的 VLAN成员只能位于一个交换机中。第二代 基于端口的 VLAN支持多个交换机,例如交换机 X上的端口 1 和端口2与交换机 Y上的端口 3和端口4构成一个 VLAN 。
? 该软件支持大量的设备仿真模型:路由器、交换机、无线网络设 备、服务器、各种连接电缆、终端等,还能仿真各种模块,这在 实际实验设备中是无法配置齐全的。
? 对设备均提供图型化和终端两种配置方法,各设备模型均有可视 化的外观仿真。
VLAN 实验内容
? 实验器材:2960交换机2台,PC机5台,连接线若干。 ? 网络拓扑图如下: ? 图中:A1、A2、A3连接在Switch1上,B1、B2连接在Switch2上。 ? 假定应用场景是A1、A3属于技术部,B1、B2、A2属于销售部,要求
? 基于MAC地址的VLAN
? 在这种定义方法中,若干个 MAC地址构成 VLAN成员。用户 属于哪个 VLAN由其网卡中的 MAC地址决定。
Trunk 简介
? VLAN可以把在同一个交换机上端口组合成一个VLAN,也 可以不同交换机上的端口组合成一个VLAN。当一个VLAN 跨过不同的交换机时,在同一个VLAN上但是接在不同的 交换机上的计算机如何实现通信?
VLAN 实验
? 【实验目的】
? 了解VLAN交换机的特性与应用场合 ? 掌握VLAN交换机组网的基本配置方法
? 【实验环境】:模拟软件 Cisco Packet Tracer 5.3
? Packet Tracer是思科公司为网络学员认证学习而开发的一套用来 设计、配置和排除故障的网络模拟系统,目前最新版本为5.3。
不加限制,会产生广播风暴问题
广播
……
需求导致了 VLAN 的产生
? 需要有一种办法,在尽量不改动网络固有配置的前提下, 通过灵活的、标准的、基于软件的做法将具有相同需求的 用户放到一起,使之就象在一个LAN中那样工作。
? 它不但能够在物理上使网络延伸,还能使对网络实施更灵 活强大的控制功能成为可能。
? VLAN的出现使之成为可能。
VLAN 简介
பைடு நூலகம்? 冲突域和广播域
? 交换机能隔离冲突域,但不能隔离广播域,通过多个交换机 连接在一起的所有计算机都在一个广播域中,任何一台计算 机发送的广播包,其他计算机都会收到,这样大大降低了带 宽的利用率。
? VLAN(Virtual LAN )可以隔离广播域, VLAN工作在OSI模 型的第 2层,是交换机端口的逻辑组合。
? 5、switchport nonegotiate:严格的说,这不算是种接口模式,它的作用只是 阻止交换机接口发出DTP数据包,它必须与switchport mode trunk或者 switchport mode access一起使用。
? 6、switchport mode dot1q-tunnel:配置交换机接口为隧道接口(非trunk), 以便与用户交换机的trunk接口形成不对称链路。
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