VLAN工作原理(VLAN通信原理)详细讲解

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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。

vlan工作原理

vlan工作原理

vlan工作原理VLAN(虚拟局域网)是一种逻辑上的划分,通过将一个物理局域网(LAN)划分成多个虚拟局域网,从而实现不同子网间的隔离和更高效的网络管理。

VLAN的工作原理如下:1. 虚拟局域网的划分:通过交换机端口或者路由器接口将局域网设备划分到不同的VLAN中。

每个VLAN都有一个唯一的标识符(VLAN ID),用于区分不同的虚拟局域网。

2. 数据帧的标记和识别:当局域网设备发送数据帧时,交换机会在数据帧的头部添加一个VLAN标签(VLAN Tag),包含VLAN ID信息。

这样的标记方式被称为标记式VLAN (Tagged VLAN)。

3. 交换机内部转发:交换机会根据接收到的数据帧的VLAN标签,将其转发到对应的目标VLAN。

这样,同一个交换机上可以同时存在多个虚拟局域网,设备之间可以实现互联通信,但不同VLAN之间的设备无法直接通信。

4. 跨交换机转发:如果两个设备属于不同的VLAN,但需要进行通信,就需要通过路由器或者三层交换机来实现跨VLAN通信。

这些设备同时连接到不同的VLAN,并且具有能够处理不同VLAN之间的数据包的网络层功能。

5. 安全隔离和流量控制:由于VLAN可以将设备分隔成多个虚拟局域网,可以实现不同VLAN之间的安全隔离。

此外,VLAN还可以通过设置VLAN间的访问控制列表(ACL)来控制不同VLAN之间的通信。

总结起来,VLAN的工作原理就是通过将一个物理局域网划分成多个虚拟局域网,并在数据帧中添加VLAN标签,实现不同VLAN之间的隔离和通信。

它能够提供更高效的网络管理、安全隔离和流量控制。

三层交换机实现vlan间通信工作原理

三层交换机实现vlan间通信工作原理

三层交换机实现vlan间通信工作原理
三层交换机实现VLAN间通信的工作原理如下:
1. 利用三层交换机的路由功能,通过识别数据包的IP地址,查找路由表进行选路转发。

2. 三层交换机给接口配置IP地址,采用SVI(交换虚拟接口)的方式实现VLAN间互连。

SVI是指为交换机中的VLAN创建虚拟接口,并且配置IP 地址。

3. 三层交换机通过直连路由实现不同VLAN之间的互相访问。

为三层设备的接口配置IP地址,并且激活该端口,三层设备会自动产生该接口IP所在网段的直连路由信息。

4. 在交换网络中,通过VLAN对一个物理网络进行了逻辑划分,不同的VLAN之间是无法直接访问的,必须通过三层的路由设备进行连接。

一般利用路由器或三层交换机来实现不同VLAN之间的互相访问。

以上是三层交换机实现vlan间通信的工作原理,仅供参考,建议咨询专业人士获取更多信息。

VLAN的工作原理

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

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

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工作原理

VLAN工作原理

VLAN工作原理VLAN,全称Virtual Local Area Network,即虚拟局域网,它是一种将一个局域网划分为多个逻辑上的虚拟网络的技术。

VLAN基于数据链路层(2层)的技术,可以实现不同子网之间的通信,提高网络的灵活性和可管理性。

下面将详细介绍VLAN的工作原理。

VLAN的工作原理可以分为两个方面:VLAN的划分和VLAN的通信。

首先,我们来看VLAN的划分。

VLAN可以通过不同的方式进行划分,比如按端口划分、按MAC地址划分、按协议划分等。

最常见的划分方式是按端口划分。

以一台交换机为例,我们可以将不同的物理接口(端口)划分到不同的VLAN中。

这样,不同的VLAN中的设备就可以彼此通信,而不会干扰其他VLAN的设备。

当VLAN划分之后,交换机会维护一个VLAN表,用于记录各个VLAN 的成员关系和对应的端口号。

当交换机接收到一个数据帧时,它会检查数据帧的目的MAC地址,并根据VLAN表决定将数据帧转发到哪个端口。

如果目的MAC地址在同一个VLAN中,数据帧将直接转发到对应的端口。

如果目的MAC地址跨越不同的VLAN,交换机会使用特定的方式进行转发(比如使用VLAN划分的虚拟端口进行跨VLAN的通信)。

接下来,我们来看VLAN的通信。

VLAN的通信可以通过不同的方式实现,比如使用交换机进行转发、使用路由器进行跨VLAN通信等。

最常见的方式是使用交换机进行转发。

当交换机接收到一个数据帧时,它首先查找数据帧的目的MAC地址,并根据VLAN表判断目的MAC地址所属的VLAN。

然后,交换机会根据目的MAC地址在本地查找对应的端口,如果找到对应的端口,则直接将数据帧转发到这个端口。

如果找不到对应的端口,则交换机会使用广播方式将数据帧发送到同一VLAN的所有成员设备上。

这样,同一VLAN的设备就可以收到这个数据帧。

除了交换机,路由器也可以用于跨VLAN的通信。

跨VLAN通信需要在不同的VLAN之间建立连接,一般可以使用路由器进行连接。

vlan的原理及应用举例

vlan的原理及应用举例

VLAN的原理及应用举例1. VLAN的原理虚拟局域网(Virtual LAN,简称VLAN)是一种将物理网络划分为逻辑上独立的多个虚拟局域网的技术。

VLAN通过在交换机上配置虚拟局域网,可以将不同的网络设备划分到不同的虚拟网络中,实现逻辑上的隔离和管理。

VLAN的原理可以从以下几个方面来进行说明:1.1 虚拟化VLAN通过在交换机上配置虚拟网络标识符(VLAN ID),将不同的网络设备划分到不同的虚拟局域网中。

不同的虚拟局域网之间可以互相通信,但是在同一个虚拟局域网中的设备互相之间可以直接通信,而不需要经过二层交换机。

1.2 逻辑隔离VLAN可以实现逻辑上的隔离,即不同的虚拟局域网之间的数据流无法直接访问。

只有在配置了VLAN间路由功能或者三层交换机时,不同的VLAN之间的设备才可以互相通信。

1.3 安全性通过VLAN的划分,可以实现网络设备之间的安全隔离。

例如,一个公司的内部网络可以划分为不同的VLAN,不同部门之间的设备互相之间无法直接通信,提高了网络的安全性。

2. VLAN的应用举例下面将举例介绍几个VLAN的应用场景。

2.1 办公楼网络划分在一个办公楼中,不同的部门可能有不同的网络需求,为了方便管理和安全隔离,可以通过VLAN将不同部门的设备划分到不同的虚拟局域网中。

例如,财务部门、人力资源部门和技术部门可以分别划分到三个不同的VLAN中,使得这些部门之间的设备无法直接通信。

2.2 酒店网络分割在一个酒店的网络中,需要将不同的网络设备划分到不同的VLAN中,以实现不同客户的网络分割。

例如,将客房设备、大堂设备和会议室设备分别划分到不同的VLAN中,使得这些设备之间不能直接通信。

这样可以保证客房设备的安全性和独立性。

2.3 数据中心虚拟化在数据中心中,通过VLAN可以实现物理服务器的虚拟化。

将不同的虚拟机划分到不同的VLAN中,可以实现虚拟机之间的隔离和独立。

这样可以提高数据中心的灵活性和可扩展性。

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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的用户通讯又支持VLAN3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。

如果存在,DeviceA将数据帧转发给接口Port2。

如果不存在,DeviceA会将数据帧发送到本设备上除port4接口外的所有属于VLAN2的接口。

接口Port2将帧转发到DeviceB上。

DeviceB收到数据帧后,会查询自己的MAC地址表中是否存在目的地址为Host B的MAC地址的转发表项。

如果存在,DeviceB会将数据帧发送给出接口Port3。

如果不存在,DeviceB会将数据帧发送到本设备上除port1接口外的所有属于VLAN2的接口。

接口Port3将数据帧发送给主机Host B。

本文转自网管博客:.023wg./vlan/56.html
3、VLAN间通信原理
划分VLAN后,不同VLAN之间不能直接通信。

如果要实现VLAN间通信,可以采取以下方案:
图2 通过子接口实现VLAN间的通信
1、子接口
如上图2所示,DeviceA为支持配置子接口的三层设备,DeviceB为二层交换设备。

LAN通过DeviceB的以太网接口(交换式以太网接口)与DeviceA的以太网接口(路由式以太网接口)相连。

用户主机被划分到两个VLAN:VLAN2和VLAN3。

可通过如下配置实现VLAN间互通。

在DeviceA的以太网接口(与DeviceB相连的以太网接口)上创建2个子接口Port1.1和Port2.1,并配置802.1Q封装与VLAN2和VLAN3分别对应。

配置子接口的IP地址,保证两个子接口对应的IP地址路由可通。

将DeviceB与DeviceA相连的以太网接口类型配置为Trunk或Hybrid类型,允许VLAN2和VLAN3的帧通过。

将用户设备的缺省网关设置为所属VLAN对应子接口的IP地址。

主机A和C的通信过程如下:
主机A将主机C的IP地址和自己所在网段进行比较,发现主机C和自己不在同一个子网。

主机A发送ARP请求给自己的网关DeviceA,请求网关的MAC地址。

DeviceA收到该ARP请求后,返回ARP应答报文,报文中源MAC地址为VLAN2对应子接口的MAC地址。

主机A学习到网关的MAC地址。

主机A向网关发送目的MAC为子接口MAC地址、目的IP为主机C的IP地址的报文。

DeviceA收到该报文后进行三层转发,发现主机C的IP地址为直连路由,报文将通过VLAN3关联的子接口进行转发。

DeviceA作为VLAN3主机的网关,向VLAN3发送一个ARP广播,请求主机C 的MAC地址。

主机C收到网关发送的ARP广播后,对此请求进行ARP应答。

网关收到主机C的应答后,就把主机A的报文发送给主机C。

主机A之后要发给C的报文都先发送给网关,由网关做三层转发。

2、VLANIF接口
三层交换技术是将路由技术与交换技术合二为一的技术,在交换机部实现了路由,提高了网络的整体性能。

三层交换机通过路由表传输第一个数据流后,会产生一个MAC地址与IP地址的映射表。

当同样的数据流再次通过时,将根据此表直接从二层通过而不是通过三层,从而消除了路由器进行路由选择而造成的网络延迟,提高了数据包转发效率。

为了保证第一次数据流通过路由表正常转发,路由表中必须有正确的路由表项。

因此必须在三层交换机上部署三层接口并部署路由协议,实现三层路由可达。

VLANIF接口由此而产生。

VLANIF接口是三层逻辑接口,可以部署在三层交换机上,也可以部署在路由器上。

在下图3所示的网络中,交换机上划分了2个VLAN:VLAN2和VLAN3。

可通过如下配置实现VLAN间互通。

在Device上创建2个VLANIF接口并配置VLANIF接口的IP地址,保证两个VLANIF接口对应的IP地址路由可通。

将用户设备的缺省网关设置为所属VLAN对应VLANIF接口的IP地址。

图3 通过VLANIF接口实现VLAN间的通信主机A和C的通信过程如下:
主机A将主机C的IP地址和自己所在网段进行比较,发现主机C和自己不在同一个子网。

主机A发送ARP请求给自己的网关Device,请求网关的MAC地址。

Device收到该ARP请求后,返回ARP应答报文,报文中源MAC地址为VLANIF2的MAC地址。

主机A学习到网关的MAC地址。

主机A向网关发送目的MAC为VLANIF接口MAC地址、目的IP为主机C的IP 地址的报文。

Device收到该报文后进行三层转发,发现主机C的IP地址为直连路由,报文将通过VLANIF3接口进行转发。

Device作为VLAN3主机的网关,向VLAN3发送一个ARP广播,请求主机C 的MAC地址。

主机C收到网关发送的ARP广播后,对此请求进行ARP应答。

网关收到主机C的应答后,就把主机A的报文发送给主机C。

主机A之后要发给C的报文都先发送给网关,由网关做三层转发。

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