VLAN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。
vlan的工作原理
vlan的工作原理
VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是将一个物理局域网划分为多个逻辑上的局域网的技术。
其工作原理如下：
1. 以太网帧：VLAN基于以太网帧来实现逻辑分割。
以太网帧是实现数据传输的基本单元，由目的MAC地址、源MAC地址、VLAN标签等字段组成。
2. VLAN标签：VLAN标签用于识别帧属于哪个VLAN。
VLAN标签通常插入在以太网帧的头部，这个操作称为“打标签”（tagging）。
3. 端口绑定：每个交换机端口都可以配置为一个或多个VLAN。
配置端口的VLAN意味着该端口会过滤掉不属于该VLAN的帧。
一个端口只能隶属于一个VLAN，但一个VLAN可以包含多个端口。
4. VLAN间通信：默认情况下，不同的VLAN之间是相互隔离的，即VLAN内的主机可以互相通信，但不同VLAN内的主机不能直接通信。
要实现不同VLAN间的通信，需要通过一些设备（如交换机、路由器）来进行数据转发。
5. 交换机处理：当交换机收到一帧时，会根据帧头中的VLAN标签来判断该帧属于哪个VLAN。
如果交换机配置了该VLAN，那么它会将帧转发到该VLAN所对应的端口上；如果交换机未配置该VLAN，那么它会将帧丢弃。
总结来说，VLAN通过将一个物理局域网划分为多个逻辑上的局域网，实现了不同VLAN之间的隔离和控制。
它提供了更灵活、更安全的网络管理方式，使网络更易于扩展和维护。
VLAN的工作原理
VLAN的工作原理VLAN，即虚拟局域网（Virtual Local Area Network），是一种将物理局域网划分为多个逻辑上独立的虚拟网络的技术。
VLAN的工作原理涉及到VLAN的创建、划分和通信过程。
下面将详细介绍VLAN的工作原理。
一、VLAN的创建和划分1. VLAN的创建：VLAN的创建是通过交换机上的软件配置实现的。
管理员可以在交换机上创建多个VLAN，并为每个VLAN分配一个唯一的标识符（VLAN ID）。
2. VLAN的划分：创建VLAN后，管理员需要将交换机上的端口划分到不同的VLAN中。
通过将端口与VLAN关联，可以实现不同VLAN之间的隔离。
一台交换机上可以划分多个不同的VLAN，每个VLAN可以包含不同数量的端口。
二、VLAN的通信过程1. 交换机内部通信：在同一个交换机上，同一VLAN内的设备可以直接通信，不同VLAN之间的设备无法直接通信。
交换机通过端口与VLAN的关联，将同一VLAN内的数据进行交换转发。
2. 交换机间通信：当需要不同VLAN之间的通信时，需要通过路由器或三层交换机实现。
路由器可以连接不同VLAN，并负责在不同VLAN之间进行数据转发。
当数据从一个VLAN的设备发送到另一个VLAN的设备时，数据会经过路由器进行转发。
三、VLAN的优点和应用场景1. 提高网络性能：VLAN可以将广播域划分为多个较小的广播域，减少广播风暴和冲突，提高网络性能和带宽利用率。
2. 增强网络安全性：不同VLAN之间的设备无法直接通信，可以实现网络隔离和安全隔离。
通过VLAN的划分，可以将敏感数据和普通数据隔离开来，提高网络的安全性。
3. 灵活的网络管理：VLAN可以根据不同的部门、功能或安全级别对网络进行划分，方便进行网络管理和维护。
管理员可以根据需要对VLAN进行动态调整和重新划分。
4. 多租户支持：在数据中心等场景中，VLAN可以用于实现多租户的支持。
不同租户的设备可以被划分到不同的VLAN中，实现彼此隔离的同时共享同一物理网络。
简述vlan技术工作原理
简述vlan技术工作原理
VLAN（Virtual Local Area Network）是一种虚拟局域网技术，允许将一个局域网划分为多个逻辑上隔离的子网。
VLAN技术的工作原理如下：
1. 端口划分：将物理交换机上的端口划分为不同的VLAN。
每个VLAN都有一个唯一的VLAN标识符，用于识别该VLAN。
2. VLAN打标：通过VLAN打标（Tagging）技术，在数据包
的头部添加一个额外的VLAN标志，用于指示该数据包所属
的VLAN。
3. VLAN标记传递：当数据包进入交换机的一个端口时，如果该端口已经划分到了某个VLAN，交换机会自动将该数据包
的VLAN标记保留，并在其出口端口上恢复该标记。
4. VLAN间通信：在同一个交换机上划分的不同VLAN的设
备之间无法直接通信。
为了实现不同VLAN之间的通信，需
要使用路由器或三层交换机。
这些设备可以将不同VLAN的
数据包转发给相应的目标VLAN。
通过VLAN技术，可以实现以下优势：
1. 隔离和安全性：不同VLAN之间的设备无法直接通信，可
以提供更高的网络隔离和安全性，防止未经授权的访问。
2. 节省带宽：将大型网络细分为多个VLAN，可以降低广播风暴的影响，并减少不必要的广播流量，从而节省带宽。
3. 灵活性：VLAN可以根据网络需求进行动态调整和修改，而无需物理重新布线，提供更灵活的网络管理。
总而言之，VLAN技术通过虚拟化和划分局域网，实现了逻辑上隔离和安全性，并且提供了更灵活的网络管理方式。
VLAN的工作原理
VLAN的工作原理VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是一种将物理局域网划分为多个逻辑上独立的虚拟局域网的技术。
它通过在交换机上进行配置，将不同的端口划分到不同的VLAN中，实现不同VLAN之间的隔离和通信。
本文将详细介绍VLAN的工作原理，包括VLAN的概念、VLAN的分类、VLAN的配置和VLAN的通信原理。
一、VLAN的概念VLAN是一种逻辑上的概念，它将一个物理局域网划分为多个虚拟局域网，每个虚拟局域网都是独立的，互不干扰。
VLAN的划分是基于交换机的端口，不同端口可以划分到不同的VLAN中。
VLAN可以实现逻辑上的隔离，提高网络的安全性和管理灵活性。
二、VLAN的分类VLAN可以按照不同的方式进行分类，常见的分类方式有以下几种：1. 根据端口划分的方式：- 静态VLAN：管理员手动配置每个端口所属的VLAN。
- 动态VLAN：根据用户的MAC地址或其他标识自动将端口划分到相应的VLAN中。
2. 根据VLAN的范围划分的方式：- 传统VLAN：划分的范围是整个局域网。
- 拓展VLAN：划分的范围可以跨越多个交换机，实现更大规模的网络划分。
3. 根据VLAN的功能划分的方式：- 数据VLAN：用于传输普通数据流量。
- 语音VLAN：用于传输VoIP（Voice over IP）语音流量。
- 管理VLAN：用于网络管理和监控。
三、VLAN的配置VLAN的配置主要包括以下几个步骤：1. 创建VLAN：在交换机上创建VLAN，并为每个VLAN指定一个唯一的VLAN ID。
2. 配置端口：将交换机的端口划分到相应的VLAN中，可以使用静态VLAN或动态VLAN的方式。
3. 配置VLAN间的通信：配置交换机的路由功能，使不同VLAN之间可以进行通信。
这可以通过交换机的三层功能或外部路由器来实现。
四、VLAN的通信原理VLAN的通信原理是通过交换机的虚拟局域网划分和路由功能来实现的。
VLAN的原理及应用
VLAN的原理及应用一、VLAN的定义虚拟局域网（Virtual Local Area Network，简称VLAN）是指通过交换机等网络设备将局域网划分成多个逻辑上的虚拟网段，使得不同的用户组或者逻辑组可以在同一个物理网络中进行通信，实现逻辑上的隔离和管理。
二、VLAN的原理VLAN的原理基于交换机通过标记不同的数据帧来标识不同的虚拟网段，从而实现隔离和管理。
以下是VLAN的原理：1.标记式VLAN标记式VLAN是通过在以太网帧上添加VLAN标签来实现的。
VLAN 标签包含了虚拟网段的标识信息，使得交换机可以识别不同的VLAN。
常用的标记式VLAN协议有IEEE 802.1Q和Cisco的ISL（Inter-Switch Link）。
2.端口式VLAN端口式VLAN是通过将交换机的端口划分到不同的VLAN上来实现的。
每个端口可以属于一个或多个VLAN，通过配置交换机的端口与VLAN的关联关系，实现不同端口之间的隔离和通信。
3.动态VLAN动态VLAN是通过交换机与服务器之间的协议来动态划分VLAN的。
一般使用的协议有VTP（VLAN Trunking Protocol）和GVRP（GARP VLANRegistration Protocol）等。
动态VLAN的优点是可以简化网络管理，简化了VLAN的新增、删除和修改操作。
三、VLAN的应用VLAN具有很广泛的应用场景，以下是一些常见的应用案例：1.隔离和安全性VLAN可以将不同的用户组或者逻辑组划分到不同的VLAN中，实现逻辑上的隔离和安全性。
通过限制不同VLAN之间的通信，可以防范一些网络攻击和安全威胁。
2.广播控制VLAN可以将广播域划分到不同的VLAN中，减少广播流量对整个网络的影响。
通过合理的划分VLAN，可以控制广播的范围，提高网络性能和带宽利用率。
3.虚拟化VLAN可以将不同的虚拟机划分到不同的VLAN中，实现虚拟机之间的隔离和通信。
简述vlan的原理和应用
简述VLAN的原理和应用1. VLAN的定义和概念VLAN（Virtual LAN），即虚拟局域网，是一种在物理网络基础上，将逻辑上互相通信的设备组织起来的技术。
VLAN通过网络交换机将同一个虚拟局域网中的设备连接在一起，实现了逻辑上的隔离和独立。
2. VLAN的原理VLAN的原理基于802.1Q协议，通过在以太网数据帧的标头中插入VLAN标签，将数据帧进行标记，实现对不同虚拟局域网的划分和隔离。
VLAN标签包含一个12位的VLAN ID，用于唯一区分不同的虚拟局域网。
3. VLAN的应用场景•1) 隔离网络流量：将不同部门或用户的网络设备划分到不同的VLAN 中，可以通过限制物理链路和控制交换机端口的访问来实现对网络流量的隔离。
•2) 提高网络性能：通过将网络流量分散到不同的虚拟局域网中，减少广播风暴和冲突域，提高网络性能和传输效率。
•3) 增强网络安全性：通过将不同安全级别的网络设备划分到不同的VLAN中，可以实现网络流量的隔离和安全访问控制，提高网络的安全性。
•4) 简化网络管理：VLAN可以根据不同的管理需求将网络设备进行逻辑划分，简化网络拓扑结构，提高网络管理的灵活性和可扩展性。
•5) 支持虚拟机迁移：在虚拟化环境中，VLAN可以为不同的虚拟机提供独立的网络环境，使虚拟机在不同的物理服务器之间迁移时能够保持网络的连通性。
4. VLAN的配置和管理VLAN的配置和管理需要在网络交换机上进行操作，一般包括以下几个步骤：步骤1: 创建VLAN首先需要在交换机上创建VLAN，为每个VLAN分配一个唯一的VLAN ID。
可以通过命令行界面或图形界面进行配置。
步骤2: 配置端口将需要连接到VLAN的端口配置为该VLAN的成员端口。
可以将一个或多个端口配置为一个VLAN的成员。
步骤3: 配置VLAN间的通信根据需要配置VLAN间的通信方式，可以通过交换机端口的配置或路由器的配置实现VLAN间的互通。
vlan 的原理
vlan 的原理
VLAN（Virtual Local Area Network）是一种虚拟局域网技术，允许在物理网络基础上创建多个逻辑上独立的虚拟网络。
VLAN的原理可以分为以下几个方面：
1. 逻辑划分：VLAN将物理网络划分为多个虚拟网络，每个虚拟网络被视为一个独立的局域网。
通过将不同的端口、交换机口或无线接入点关联到不同的VLAN中，可以实现逻辑上的
隔离。
2. VLAN标记：VLAN标记是VLAN中不同网络帧的标识符，用于区分不同的VLAN。
通常使用802.1Q协议在以太网帧的
头部添加4个字节的VLAN标记，其中包含VLAN ID字段。
3. VLAN中继：VLAN中继是指在不同交换机之间传递VLAN 信息的过程。
通过配置交换机之间的端口作为VLAN trunk端口，可以传递VLAN标记的帧。
在接收端，交换机会根据VLAN标记将接收到的帧转发到相应的VLAN。
4. VLAN隔离：VLAN可以实现逻辑上的隔离，即不同的VLAN之间的网络流量无法相互通信。
这可以提高网络的安全性和性能，防止不同VLAN中的设备之间进行不必要的通信。
5. VLAN间路由：当需要不同VLAN之间进行通信时，需要
使用VLAN间路由器。
VLAN间路由器可以连接不同VLAN
的接口，并根据路由表将数据包从一个VLAN发送到另一个VLAN。
总的来说，VLAN通过逻辑划分、VLAN标记、VLAN中继、VLAN隔离和VLAN间路由等机制，实现了在物理网络上创建多个虚拟网络的功能，提高了网络的管理和安全性。
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回顾：直接连接用户 的端口叫什么？
TAG VLAN原理
• 接下来，让我们具体看看汇聚链接是如何实现跨越交换机 间的VLAN的，即TAG VLAN的原理。
• A发送的数据帧从交换机1经过汇聚链路到达交换机2时， 在数据帧上附加了表示属于红色VLAN的标记。
• 交换机2收到数据帧后，经过检查VLAN标识发现这个数据 帧是属于红色VLAN的，因此去除标记后根据需要将复原 的数据帧只转发给其他属于红色VLAN的端口。这时的转 送，是指经过确认目标MAC地址并与MAC地址列表比对 后只转发给目标MAC地址所连的端口。只有当数据帧是一 个广播帧、多播帧或是目标不明的帧时，它才会被转发到 所有属于红色VLAN的端口。
洪泛的危害
洪泛的来源
ARP请求：建立IP地址和MAC地址的映射关系。 RIP：一种路由协议。 DHCP：用于自动设定IP地址的协议。 NetBEUI：Windows下使用的网络协议。 IPX：Novell Netware使用的网络协议。 Apple Talk：苹果公司的Macintosh计算机使用的 网络协议。 未使用IGMP SNOOPING的二层网络洪泛的组播 业务 由于交换机MAC地址表老化等因素造成单播目的 查找失败从而形成洪泛
• 为了避免这种低效率的连接方式，人们想办法让交换 机间互联的网线集中到一根上，这时使用的就是汇聚 链接（Trunk Link）。
何谓汇聚链接？
• 汇聚链接（Trunk Link） 指的是能够转发多个不 同VLAN的通信链路。 它两端的端口成为汇聚 端口（Trunk Port）
• 汇聚链路上流通的数据 帧，都被附加了用于识 别分属于哪个VLAN的 特殊信息。
802.1Q VLAN原理
• IEEE802.1Q，俗称“Dot One Q”，是经过IEEE认证的对数据帧附加 VLAN识别信息的协议。
• 在此，请大家先回忆一下以太网数据帧的标准格式。 • IEEE802.1Q所附加的VLAN识别信息，位于数据帧中“发送源MAC
地址”与“类别域（Type Field）”之间。具体内容为2字节的TPID 和2字节的TCI，共计4字节。 • 在数据帧中添加了4字节的内容，那么CRC值自然也会有所变化。这 时数据帧上的CRC是插入TPID、TCI后，对包括它们在内的整个数据 帧重新计算后所得的值。 • 而当数据帧离开汇聚链路时，TPID和TCI会被去除，这时还会进行一 次CRC的重新计算。 • TPID的值，固定为0x8100。交换机通过TPID，来确定数据帧内附加 了基于IEEE802.1Q的VLAN信息。而实质上的VLAN ID，是TCI中的 12位元。由于总共有12位，因此最多可供识别4096个VLAN。 • 基于IEEE802.1Q附加的VLAN信息，就像在传递物品时附加的标签。 因此，它也被称作“标签型VLAN（Tagging VLAN）”。
VLAN的汇聚链接
这时最 关键的 就是 “交换 机1和 交换机 2该如 何连接 才好 呢？”
最简单 的方法， 自然是 在交换
VLAN的汇聚链接
端口VLAN实现汇聚链接的弊端和解决方法
• 端口VLAN实现汇聚链接从扩展性和管理效率来看都不 好。例如，在现有网络基础上再新建VLAN时，为了让 这个VLAN能够互通，就需要在交换机间连接新的网线。 建筑物楼层间的纵向布线是比较麻烦的，一般不能由 基层管理人员随意进行。并且，VLAN越多，楼层间 （严格地说是交换机间）互联所需的端口也越来越多， 交换机端口的利用效率低是对资源的一种浪费、也限 制了网络的扩展。
• 另外，默认条件下，汇聚链接会转发交换机上存 在的所有VLAN的数据。换一个角度看，可以认为 汇聚链接（端口）同时属于交换机上所有的VLAN。 由于实际应用中很可能并不需要转发所有VLAN的 数据，因此为了减轻交换机的负载、也为了减少 对带宽的浪费，我们可以通过用户设定限制能够 经由汇聚链路互联的VLAN。
VLAN的实际作用
VLAN的汇聚链接
• 如何解决跨越多台交换机的 VLA Nhomakorabea设置？到此为止，我们学习的都是使用单台交换 机设置VLAN时的情况。那么，如果需要 设置跨越多台交换机的VLAN时又如何呢？
在规划企业级网络时，很有可能会遇到隶 属于同一部门的用户分散在同一座建筑物 中的不同楼层的情况，这时可能就需要考 虑到如何跨越多台交换机设置VLAN的问 题。假设有如下图所示的网络，需要将不 同楼层的A、C和B、D设置为同一个VLAN。
实现VLAN的两种技术
基于端口的VLAN 基于标签的VLAN，常见的有802.1Q VLAN和CISCO的ISL VLAN
基于端口的VLAN
• 基于端口的VLAN（Port Based VLAN）。 顾名思义，就是明确指定各端口属于哪个 VLAN的设定方法。 直接连接用户终端的端 口我们把它称作接入端口即Access Port
学习目标
本课程将帮助您掌握：
VLAN基本概念和作用 VLAN实现的两种方式 为什么会出现TAG VLAN ISCOM交换机的VLAN配置命令 ISCOM交换机的VLAN实现原理
什么是VLAN
• VLAN（Virtual LAN），即“虚拟局域网”。 VLAN所指的LAN可以认为是使用路由器分割的网 络——也就是广播域。
基于端口的VLAN
基于端口的VLAN
VLAN的实际作用
• 就这样，VLAN通过限制广播帧转发的范围分割了 广播域。上图中为了便于说明，以红、蓝两色识 别不同的VLAN，在实际使用中则是用“VLAN ID” 来区分的。
• 直观地描述VLAN 如果要更为直观地描述VLAN的话，我们可以把它 理解为将一台交换机在逻辑上分割成了数台交换 机。在一台交换机上生成红、蓝两个VLAN，也可 以看作是将一台交换机换做一红一蓝两台虚拟的 交换机。 如下图所示
• 在此让我们回顾一下广播域的概念。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，亦即通过二层网络直接通信的范围。 严格地说，并不仅仅是广播帧，目的查找失败 （Destination Lookup Failed）的单播帧或者多播 帧也能在同一个广播域中畅行无阻。
• 本来，二层交换机只能构建单一的广播域，不过 使用VLAN功能后，它能够将物理概念上的LAN分 割成多个逻辑广播域。
• 蓝色VLAN发送数据帧时的情形也与此相同。
TAG VLAN原理
TAG VLAN原理
• 通过汇聚链路时附加的VLAN识别信息，有可能支 持标准的“IEEE 802.1Q”协议，也可能是Cisco 产品独有的“ISL（Inter Switch Link）”。如果 交换机支持这些规格，那么用户就能够高效率地 构筑横跨多台交换机的VLAN。