華為VLAN技術(shù)原理

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1、VLAN技術(shù)原理傳統(tǒng)的局域網(wǎng)使用的是HUB，HUB只有一根總線，一根總線就是一個(gè)沖突域。所以傳統(tǒng)的局域網(wǎng)是一個(gè)扁平的網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)局域網(wǎng)屬于同一個(gè)沖突域。任何一臺(tái)主機(jī)發(fā)出的報(bào)文都會(huì)被同一沖突域中的所有其它機(jī)器接收到。后來(lái)，組網(wǎng)時(shí)使用網(wǎng)橋（二層交換機(jī)）代替集線器（HUB），每個(gè)端口可以看成是一根單獨(dú)的總線，沖突域縮小到每個(gè)端口，使得網(wǎng)絡(luò)發(fā)送單播報(bào)文的效率大大提高，極大地提高了二層網(wǎng)絡(luò)的性能。假如一臺(tái)主機(jī)發(fā)出廣播報(bào)文，設(shè)備仍然可以接收到該廣播信息，我們通常把廣播報(bào)文所能傳輸?shù)姆秶Q之為廣播域，網(wǎng)橋在傳遞廣播報(bào)文的時(shí)候依然要將廣播報(bào)文復(fù)制多份，發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)角落。隨著網(wǎng)絡(luò)

2、規(guī)模的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)中的廣播報(bào)文越來(lái)越多，廣播報(bào)文占用的網(wǎng)絡(luò)資源越來(lái)越多，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)性能，這就是所謂的廣播風(fēng)暴的問(wèn)題。由于網(wǎng)橋二層網(wǎng)絡(luò)工作原理的限制，網(wǎng)橋?qū)V播風(fēng)暴的問(wèn)題無(wú)能為力。為了提高網(wǎng)絡(luò)的效率，一般需要將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段：把一個(gè)大的廣播域劃分成幾個(gè)小的廣播域。過(guò)去往往通過(guò)路由器對(duì)LAN進(jìn)行分段。圖中用路由器替換上一圖中的中心節(jié)點(diǎn)交換機(jī)，使得廣播報(bào)文的發(fā)送范圍大大減小。這種方案解決了廣播風(fēng)暴的問(wèn)題，但是用路由器是在網(wǎng)絡(luò)層上分段將網(wǎng)絡(luò)隔離，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃復(fù)雜，組網(wǎng)方式不靈活，并且大大增加了管理維護(hù)的難度。作為替代的LAN分段方法，虛擬局域網(wǎng)被引入到網(wǎng)絡(luò)解決方案中來(lái)，用于解決

3、大型的二層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境面臨的問(wèn)題。虛擬局域網(wǎng)（VLAN——VirtualLocalAreaNetwork）邏輯上把網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)用戶按照一定的原則進(jìn)行劃分，把一個(gè)物理上實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)小的邏輯的網(wǎng)絡(luò)。這些小的邏輯的網(wǎng)絡(luò)形成各自的廣播域，也就是虛擬局域網(wǎng)VLAN。圖中都使用一個(gè)中心交換機(jī)，但是左右各屬于不同的VLAN，形成各自的廣播域，廣播報(bào)文不能跨越這些廣播域傳送。虛擬局域網(wǎng)將一組位于不同物理網(wǎng)段上的用戶在邏輯上劃分成一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，在功能和操作上與傳統(tǒng)LAN基本相同，可以提供一定范圍內(nèi)終端系統(tǒng)的互聯(lián)。VLAN與傳統(tǒng)的LAN相比，具有以下優(yōu)勢(shì)：限制廣播包，提高帶寬的

4、利用率：有效地解決了廣播風(fēng)暴帶來(lái)的性能下降問(wèn)題。一個(gè)VLAN形成一個(gè)小的廣播域，同一個(gè)VLAN成員都在由所屬VLAN確定的廣播域內(nèi)，那么，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)包沒(méi)有路由時(shí)，交換機(jī)只會(huì)將此數(shù)據(jù)包發(fā)送到所有屬于該VLAN的其他端口，而不是所有的交換機(jī)的端口，這樣，就將數(shù)據(jù)包限制到了一個(gè)VLAN內(nèi)。在一定程度上可以節(jié)省帶寬；減少移動(dòng)和改變的代價(jià)：即所說(shuō)的動(dòng)態(tài)管理網(wǎng)絡(luò)，也就是當(dāng)一個(gè)用戶從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置時(shí)，他的網(wǎng)絡(luò)屬性不需要重新配置，而是動(dòng)態(tài)的完成，這種動(dòng)態(tài)管理網(wǎng)絡(luò)給網(wǎng)絡(luò)管理者和使用者都帶來(lái)了極大的好處，一個(gè)用戶，無(wú)論他到哪里，他都能不做任何修改地接入網(wǎng)絡(luò)，這種前景是非常美

5、好的。當(dāng)然，并不是所有的VLAN定義方法都能做到這一點(diǎn)；創(chuàng)建虛擬工作組：使用VLAN的最終目標(biāo)就是建立虛擬工作組模型，例如，在企業(yè)網(wǎng)中，同一個(gè)部門(mén)的就好像在同一個(gè)LAN上一樣，很容易的互相訪問(wèn)，交流信息，同時(shí)，所有的廣播包也都限制在該虛擬LAN上，而不影響其他VLAN的人。一個(gè)人如果從一個(gè)辦公地點(diǎn)換到另外一個(gè)地點(diǎn)，而他仍然在該部門(mén)，那么，該用戶的配置無(wú)須改變；同時(shí)，如果一個(gè)人雖然辦公地點(diǎn)沒(méi)有變，但他更換了部門(mén)，那么，只需網(wǎng)絡(luò)管理員更改一下該用戶的配置即可。這個(gè)功能的目標(biāo)就是建立一個(gè)動(dòng)態(tài)的組織環(huán)境，當(dāng)然，這只是一個(gè)理想的目標(biāo)，要實(shí)現(xiàn)它，還需要一些其他方面的支持。用戶

6、不受到物理設(shè)備的限制，VLAN用戶可以處于網(wǎng)絡(luò)中的任何地方，VLAN對(duì)用戶的應(yīng)用不產(chǎn)生影響；增強(qiáng)通訊的安全性：一個(gè)VLAN的數(shù)據(jù)包不會(huì)發(fā)送到另一個(gè)VLAN，這樣，其他VLAN用戶的網(wǎng)絡(luò)上是收不到任何該VLAN的數(shù)據(jù)包，確保了該VLAN的信息不會(huì)被其他VLAN的人竊聽(tīng)，從而實(shí)現(xiàn)了信息的保密；增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的健壯性：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大時(shí)，部分網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題往往會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，引入VLAN之后，可以將一些網(wǎng)絡(luò)故障限制在一個(gè)VLAN之內(nèi)。由于VLAN是邏輯上對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分，組網(wǎng)方案靈活，配置管理簡(jiǎn)單，降低了管理維護(hù)的成本。這種劃分VLAN的方法是根據(jù)以太網(wǎng)交換機(jī)的端口來(lái)劃分，比如交換

7、機(jī)的1~4端口為VLANA，5~17為VLANB，18~24為VLANC。當(dāng)然，這些屬于同一VLAN的端口可以不連續(xù)，如何配置，由管理員決定。圖中端口1和端口7被指定屬于VLAN5，端口2和端口10被指定屬于VLAN10。主機(jī)A和主機(jī)C連接在端口1、7上，因此它們就屬于VLAN5；同理，主機(jī)B和主機(jī)D屬于VLAN10。如果有多個(gè)交換機(jī)的話，例如，可以指定交換機(jī)1的1~6端口和交換機(jī)2的1~4端口為同一VLAN，即同一VLAN可以跨越數(shù)個(gè)以太網(wǎng)交換機(jī)，根據(jù)端口劃分是目前定義VLAN的最常用的方法。這種劃分的方法的優(yōu)點(diǎn)是定義VLAN成員時(shí)非常簡(jiǎn)單，只要將所有的端口都指

8、定一下就可