1) 简介
VLAN（virtual local area network，虚拟局域网）把一个LAN(local area network，局域网)划分为多个逻辑的LAN → VLAN，处于同一个VLAN的主机能直接互通，而处于不同VLAN的主机则不能直接互通，从而增加了局域网的安全性。VLAN技术的优点：
a) 限制广播域。广播域被限制在一个VLAN内，节省了带宽，提高了网络的处理能力；
b) 增强了局域网的安全性；
c) 可灵活构建虚拟工作组；
2) VLAN报文封装
我们知道，标准的以太网(局域网的一种最常见形式)V2的MAC帧格式如图所示：
其中：
Dmac—表示目的MAC地址；
Smac—表示源MAC地址；
Type—表示上层使用的是何种协议。如type=0x0800，表示上层使用的IP数据包；type=0x0805，表示上层使用的是X.25协议。此类型值在内核源码if_ethernet.h中可以查到；
Data—表示上层报文内容，长度在46到1500字节；
FCS—Frame check sequence，帧检测序列。
VLAN是在局域网的基础上发展而来，自然继承了局域网的报文封装格式。然而，要使网络设备能够分辨不同的VLAN报文，需要在报文中添加标识VLAN的字段。协议规定：在以太网报文的目的MAC(Dmac)和源MAC地址(Smac)字段之后，协议类型 (type)字段之前加上4个字节的VLAN tag，用以标识VLAN的相关信息。其报文封装如图所示：
除了标准的EthernetV2报文字段外，新增VLAN Tag字段包含四个域：
TPID：Tag Protocol Identifier，标签协议标识。是IEEE定义的新类型，表明这是一个加了802.1Q标签的帧。TPID包含了一个固定的值0x8100；
P：Priority，指明帧的优先级。一共有8种优先级，0－7。IEEE 802.1Q标准使用这三位信息；
CFI：Canonical Format Indicator，规范格式标识符。CFI值为0说明是规范格式，1为非规范格式。它被用在令牌环/源路由FDDI介质访问方法中来指示封装帧中所带地址的比特次序信息；
VLAN-ID：VLAN Identified，指明VLAN的ID，是一个12位的域，取值范围为0～4095，一共4096个，由于0 和4095 为协议保留取值，所以VLANID 的取值范围为1～4094每个支持802.1Q协议的交换机发送出来的数据包都会包含这个域，以指明自己属于哪一个VLAN。
由上述分析可知，VLAN-ID像IPv4地址一样，也是一种宝贵的网络资源（仅4096个），大型企业的组网中可能出现VLAN-ID分配完毕的尴尬，因而就有了后续各种类似VxLAN、tunnel等的新技术。
3) VLAN具体实现
在VLAN的具体实现中，设备供应商往往用一个独立的进程进行VLAN报文处理与控制，并与接口管理相关进程配合，将VLAN实现为一种三层的虚拟接口(VLAN接口)。VLAN接口不作为物理实体存在于设备上，每个VLAN-ID对应一个VLAN接口，在为VLAN接口配置IP地址后，该IP地址即可作为本VLAN内网络设备的网关地址，此时该VLAN接口能对需要跨网段的报文进行三层转发。
4) VLAN的配置
a) 基于实体接口配置VLAN
基于实体接口配置VLAN常用于组网固定的场景中，将网络设备的某几个接口划分到某个VLAN，那几个划分到同一VLAN的实体接口就组成了一个虚拟局域网VLAN。由此引申出将实体接口分类为不同的链路类型：
→access类型：接口只能发送一个VLAN报文，发出去的报文不带VLANtag；
→trunk类型：接口能发送多个VLAN报文，发出去的接口缺省VLAN报文不带VLAN tag，其他非接口缺省VLAN报文携带VLAN tag；
→hybrid类型：接口能发送多个VLAN报文，发出去的报文可以根据需要配置某些VLAN的报文带VLAN tag，某些不带。
b) 基于MAC地址配置VLAN
基于MAC地址配置VLAN常用于终端设备不固定的组网环境中，如移动办公、无线接入等。其原理是根据报文的源MAC地址来划分VLAN，网络设备的MAC—VLAN表记录了MAC地址和VLAN的对应关系。
5) 参考：
RFC 2643 《Cabletron’sSecureFast VLAN Operational Model》
RFC 2641 《Cabletron’sVlanHello Protocol Version 4》
《VLAN入门基础知识》
