文章目录

  • VLAN技术
  • 传统以太网的问题
  • 虚拟局域网(VLAN,Virtual LAN)
  • 如何实现VLAN
  • VLAN标签(VLAN Tag)
  • VLAN划分方式
  • 以太网二层接口类型
  • VLAN间通信
  • 使用路由器子接口
  • 三层交换机和VLAN接口


VLAN技术

传统以太网的问题

透vlan什么意思 vlan透传 剥离_透vlan什么意思

  • 在典型交换网络中,当某台主机发送一个广播帧或位置单播帧时,该数据帧会被泛洪,甚至传递到整个广播域。
  • 广播域越大,产生的网络安全问题、垃圾流量问题,就越严重。

要想隔离广播域要使用路由器,但是每一个网段都加路由器成本很高。

虚拟局域网(VLAN,Virtual LAN)

透vlan什么意思 vlan透传 剥离_数据帧_02

  • 虚拟局域网VLAN可以隔离广播域。
  • 特点:
  • 不受地域限制
  • 同一VLAN内的设备才能进行二层通信

如何实现VLAN

  • Switch1与Switch2同属一个企业,该企业统一规划了网络中的VLAN。其中VLAN10用于A部门,VLAN20用于B部门。A、B部门的员工在Switch1和Switch上都有接入。
  • PC1发出的数据层经过Switch1和Switch2之间的链路到达了Switch2.如果不加处理,后者无法判断改数据所属的VLAN,也不知道应该将这个数据输出到本地哪个VLAN中。

透vlan什么意思 vlan透传 剥离_数据帧_03

VLAN一共有4096个(0和4095不使用)

VLAN标签(VLAN Tag)

  • 交换机如何识别接受到的数据帧属于哪个VLAN?——打标签
  • VLAN标签
  • 要想使交换机能够分辨不同VLAN的报文,需要在报文中添加标识VLAN信息的字段。
  • IEEE 802.1Q协议规定,在以太网数据帧中加入4个字节的VLAN标签,又称VLAN Tag,简称Tag。

透vlan什么意思 vlan透传 剥离_计算机网络_04

VLAN划分方式

整个网络是如何划分VLAN的?

透vlan什么意思 vlan透传 剥离_透vlan什么意思_05

VLAN划分方式

VLAN10

VLAN20

基于接口

GE0/0/1,GE0/0/3

GE0/0/2,GE0/0/4

基于MAC地址

MAC1,MAC3

MAC2,MAC4

基于IP子网划分

10.0.1.*

10.0.2.*

基于协议划分

IP

IPv6

基于策略

10.0.1.*+GE0/0/1+MAC1

10.0.2.*+GE0/0/2+MAC2

透vlan什么意思 vlan透传 剥离_透vlan什么意思_06

以太网二层接口类型

透vlan什么意思 vlan透传 剥离_透vlan什么意思_07

接口类型

  • Access接口
    交换机上常用来连接用户PC、服务器等终端设备的接口。Access接口所连接的这些设备的网卡往往只收发无标记帧,Access接口只能加入一个VLAN。
  • Trunk接口

Trunk接口允许对个VLAN的数据帧通过,这些数据帧通过802.1Q Tag事先区分。Trunk接口常用于交换机之间的互联,也用于连接路由器、防火墙等设备的子接口。

  • Hybrid接口
    Hybrid接口与Trunk接口类似,也允许多个VLAN的数据帧通过,这些数据帧通过802.1Q Tag实现区分。用户可以灵活指定Hybrid接口在发送某个(或某些)VLAN的数据帧时是否携带Tag。

VLAN间通信

  • 实际网络部署中一般会将不同IP地址段划分到不同的VLAN。
  • 同VLAN且同网段的PC之间可直接进行通信,无需借助三层转发设备,该通信方式被称为二层通信。
  • VLAN之间需要通过三层通信实现互访,三层通信需借助三层设备。

透vlan什么意思 vlan透传 剥离_数据帧_08

使用路由器子接口

  • 子接口(Sub-Interface)是基于路由器以网接口所创建的逻辑接口,以物理接口 ID +子接口 ID 进行标识,子接口同物理接口一样可行三层转发。
  • 子接口不同于物理接口,可以终结携带VLAN Tag的数据帧。
  • 基于一个物理接口创建多个子接口,将该物理接口对接到交换机的Trunk接口,即可实现使用一个物理接口为多个VLAN提供三层转发服务。

透vlan什么意思 vlan透传 剥离_网络协议_09

三层交换机和VLAN接口

  • 二层交换机(Layer 2 Switch)指的是只具备二层交换功能的交换机。
  • 三层交换机(Layer 3 Switch)除了具备二层交换机的功能,还支持通过三层接口(如 VLANIF 接口)实现路由转发功能。
  • VLANIF 接口是一种三层的逻辑接口,支持VLAN Tag的剥离和添加,因此可以通过VLANIF接口实现VLAN之间的通信。
  • VLANIF接口编号与所对应的 VLAN ID 相同,如 VLAN 10 对应 VLANIF 10。

透vlan什么意思 vlan透传 剥离_网络_10