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超级vlan技术介绍

超级vlan技术介绍
超级vlan技术介绍

Super—vlan技术详解

在传统的VLAN间路由中,我们需要每个VLAN配置一个IP地址,作为此VLAN的网关,以实现三层路由;此方法中,每个VLAN都是一个子网,子网号不能为主机所用,此子网需要分配一个IP地址作为网关,还有一个IP地址作为定向广播地址,如果VLAN中的主机不需要那么多IP地址,那此子网内的剩余IP地址,也不能分配给其它VLAN的主机使用,造成极大的浪费。就算是使用VLSM分配IP地址,每个VLAN也至少浪费三个IP地址,如果有几十或上百个VLAN,那会浪费大量的IP地址。在此这种情况下,为节约IP地址,提出Super VLAN的概念。Super VLAN又称VLAN聚合,其原理是一个Super VLAN包含多个Sub VLAN,每个Sub VLAN是一个广播域,不同Sub VLAN之间二层相互隔离。Super VLAN可以配置三层接口,Sub VLAN不能配置三层接口。当Sub VLAN 内的用户需要进行三层通信时,将使用Super VLAN三层接口的IP地址作为网关地址,通过ARP 代理可以进行ARP 请求和响应报文的转发与处理,从而实现了二层隔离端口间的三层互通。这样多个Sub VLAN共用一个IP网段,从而节省了IP地址资源。

Super VLAN只建立三层接口,不包含物理端口,可以看到成是一个逻辑的三层接口,若干sub-VLAN的集合。sub-VLAN 则只包含物理端口,但不能建立三层VLAN虚接口.它的三层通信依靠super-vlan来实现。

与原来的VLAN间路由不通,原本的三层交换可以根据各自的网关进行,但是现在所有的sub-vlan都属于同一个网段,则就处于不同的sub-vlan通信时,会认在同一个网段,会做二层转发,而不会进行三层转发,但是二层转发是被VLAN隔离了,这就造成sub-vlan间不能通信。解决方法就是代理ARP。

代理ARP的工作原理:

源主机认为目标主机与自己在同一网段,广播发送ARP请求。

与源主机网络相连的网关已经使能ARP PROXY功能,如果存在到达目的主机的正常路由,则代替目的主机REPL Y 自己接口的MAC地址;

源主机向目的主机发送的IP报文都发给了路由器;

路由器对报文做正常的IP路由转发;

发往目的主机的IP报文通过网络,最终到达目的主机。

三层通信原理

PC1:192.168.10.10 MAC=PC1MAC与PC2:192.168.10.20 MAC=PC2MAC的通信过程:

首先PC1与PC2通信,通过对方IP和自己的子网掩码进行与运算,发现在同一个网段,所以广播发送ARP请求(DMC=FFF:FFF:FFF,SMAC=PC1MAC,ARP字段中SMAC=PC1MAC,SIP=192.168.10.10 DMAC=000:000:000 DIP=192.168.10.20),SW2收到后学习SMAC(PC1MAC),同时向VLAN10 里广播,SW3收到后也学习SMAC(PC1MAC),同时向VLAN10里广播,并抄送一份给接口板的ARP模块,经过接口板ARP的分析,发现它来自SubVLAN,就将此ARP请求报文交给主控板ARP模块处理。主控板ARP首先在ARP表中查找ARP请求报文中的目的IP地址,假如找到对应项,看看目的IP地址是不是在SubVLAN10中,是就丢弃该报文,不是就将SuperVLAN5的MAC地址应答给PC1,完成代理工作(DMC=PC1MAC,SMAC=VLAN5MAC,ARP字段SMAC=VLAN5MAC,SIP=192.168.10.10,DMAC=PC1MAC,DIP=192.168.10.20)。假如在ARP表中没有找到对应项,主控板ARP就查VLAN聚合与VLAN的逻辑映射表,知道Sub-VLAN10属于Super-VLAN5,将此报文中的源MAC地址替换成SuperVLAN5的MAC地址,VLAN ID的值由10分别替换成属于SuperVLAN3的其它Sub-VLAN的值,之后逐个向属于此SuperVLAN的其它Sub-VLAN(本例中为Sub-VLAN20)广播,并同时将此请求报文中的信息学习加入动态ARP表中。此后若收到PC2的ARP应答报文(其目的MAC地址为Super-VLAN5的MAC地址),主控板ARP模块发现此ARP应答报文的VLAN ID是Sub-VLAN20,即PC2位于Sub-VLAN20中,主控板CPU根据应答报文中的信息,搜索ARP表中的各项,找到对应项后把SuperVLAN5对应的MAC地址通过ARP应答报文回给PC1(若PC2位于Sub-VLAN10,PC2响应的ARP应答报文直接通过二层转发回给PC1,交换机就不再应答)。同时在接口板上将SubVLAN20中的响应报文信息记录在ARP表及FIB表中,以后再收到来自主机X的报文就可以通过查询FIB表进行三层转发了。二层通信原理

因为super-vlan并不包含物理端口,是一个逻辑的三层接口,所以实际上不会有带有super-vlan的VLAN标记的报文。就算是有super-vlan的VLAN标记的报文过来,但由于trunk上不允许super vlan的VLAN标记的报文通过。所以二层通信与原来的通信是一样的。

与外部PC通信原理

PC1=192.168.1.10/24 MAC=PC1MAC PC3=1.1.1.10/24 MAC=PC3MAC

首先PC1与PC3通信,通过目标IP与PC1的子网掩码进行与运算,发现不在同一个网段,则应该将数据发送给网

关,在ARP缓存表查询网关MAC(192.168.10.1的MAC),若没有,则发送ARP请求,与前面一样。得到网关MAC后,将数据发wo da给网关,网关收到后,拆二层封装,以目标IP查询FIB表,发现应从e1/0/3发出,同时从该接口发送ARP请求请求PC3MAC,PC3收到后回复,数据包重新封装从该接口发出。当PC3回复数据时,正常转发到e1/0/3,查询FIB表,发现目标主机PC1对应的出接口为super-vlan5,但是VLAN5中没有包含任何物理端口,那么就不能转发出去,但是尽管在FIB表中192.168.1.0/24出接口为super-VLAN5,但是在ARP表中IP地址192.168.1.10对应的出接口却为sub-VLAN 10,真正用来构建转发表时所用的出接口应该是ARP表中对应的sub-VLAN接口,这样就可以通过在sub-VLAN下查找目的MAC找到正确的出端口。于是,PC3的回应报文就能正常到达主机PC1了。

H3C配置命令:

system-view //进入系统视图

[H3C] vlan 5 //进入VLAN视图

[H3C-vlan5] supervlan //配置当前VLAN为Super VLAN

[H3C-vlan5] vlan 10 //创建Sub VLAN

[H3C-vlan10] port ethernet1/0/1 //向Sub VLAN中添加以太网端口。port命令只适用于将access端口加入sub vlan。如果需要将trunk端口和hybrid端口加入sub vlan,只能通过以太网端口视图下的port trunk permit vlan和port hybrid vlan命令实现

[H3C-vlan10] vlan 20

[H3C-vlan20] port ethernet1/0/2

[H3C-vlan20] vlan 5 //进入Super VLAN的VLAN视图

[H3C-vlan5] subvlan 10 20 //创建Super VLAN与Sub VLAN间的映射关系

[H3C-vlan10] interface vlan 10

[H3C-Vlan-interface10]ip address 192.168.10.1 24

思科交换机VLAN配置

switch# configure //进入全局配置模式

switch(config)# vlan vlan-id //进入 VLAN配置模式

switch(config-vlan)# supervlan //打开 SuperVLAN的功能

缺省情况下,Super VLAN功能是关闭的,使用 no supervlan 可以关闭已经打开得 supervlan 的功能。

switch(config-vlan)# subvlan vlan-id-list //指定若干个 sub vlan 并把它们加入super vlan 中。

switch(config-vlan)# exit //退出到全局模式

设置 Super VLAN 的虚拟接口

switch# configure //进入配置模式

switch(config)# interface vlan vlan-id //进入 SVI 模式

switch(config-vlan)# ip address ip mask //设置虚拟接口的 IP 地址

switch(config-vlan)# end //回到特权模式

打开ARP代理功能,默认是开启的

switch# configure //进入配置模式

switch(config)# vlan vlan-id //进入 VLAN模式 switch(config-vlan)# proxy-arp //打开 VLAN的 ARP 代理功能

注意事项:

Trunk端口会过滤掉super-vlan。

Super VLAN不能做为其它Super VLAN的Sub VLAN。

Super VLAN不能当正常的1Q vlan来使用。

VLan 1不能作为SuperVLAN。

Sub VLAN不能配置为网络接口,不能配置IP地址。

SVLAN不能使用VRRP,不支持多播。

基于Super VLAN接口的ACL和QOS配置不对Sub VLAN生效。

每一个Super VLAN可以和127个Sub VLAN建立映射关系。系统最多允许建立1024个Sub VLAN。

分析VLAN技术概念及划分方法

分析VLAN技术概念及划分方法 一、VLAN技能概述 A, VLAN skills summary VLAN(Virtual Local Area Network)也就是虚拟局域网,是一种建立在交流技能根底之上的,经过将局域网内的机器设备逻辑地而不是物理地区分红一个个不一样的网段,以软件办法完成逻辑作业组的区分与办理的技能。VLAN的作用是使得同一VLAN中的成员间能够彼此通讯,而不一样VLAN之间则是彼此阻隔的,不一样的VLAN间的若是要通讯就要经过必要的路由设备。 VLAN ( Virtual Local Area Network ) is a virtual local area network, is a kind of built on the foundation of communication skills, after the equipment will be LAN logical rather than physical area into a different network segment, complete the distinction between logical operations group in software way and management skills. The role of VLAN is to make the members in the same VLAN can communicate with each other, and not the same between VLAN is another barrier, not the same between VLAN

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。

实验5 交换机VLAN的划分和配置实验

实验5 交换机VLAN 的划分和配置实验 一、实验目的 1. 了解VLAN 的相关技术 2. 熟悉华为交换机VLAN 的划分和配置 3. 熟悉交换机VLAN Trunk 的配置 二、实验环境 1、使用Console 口配置交换机 Console 口配置连接较为简单,只需要用专用配置电缆将配置用主机通信串口和路由器的Console 口连接起来即可,其配置连接如图1所示: 图1 Console 口配置交换机 配置时使用Windows 操作系统附带的超级终端软件进行命令配置,其具体操作步骤如下: (1) 首先启动超级终端,点击windows 的开始 →程序→附件→通讯→超 级终端,启动超级终端; (2) 根据提示输入连接描述名称后确定,在选择连接时使用COM1后单击 “确定”按钮将弹出如图2所示的端口属性设置窗口,并按照如下参数设定串口属性后单击“确定”按钮。 图2 超级终端串口属性配置 此时,我们已经成功完成超级终端的启动。如果您已经将线缆按照要求连接 consol e

好,并且交换机已经启动,此时按Enter键,将进入交换机的用户视图并出现如下标识符: 2、实验环境搭建(使用华为网络配置模拟软件HW-RouteSim 3.0) 华为S3026交换机二台,Linux操作系统PC机四台,Console控制线二根,直连网络线及电源线若干。按照下图进行连接,并完成配置。 图1 VLAN配置实验网络拓扑图 三、实验原理 1、VLAN简介 ●VLAN(Virtual Local Area Network),是一种通过将局域网内的设备逻辑 地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术,IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的IEEE 802.1Q协议标准。 ●VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播 域(或称虚拟LAN,即VLAN),每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机,由于VLAN是逻辑地而不是物理地划分,所以同一个VLAN内的各个计算机无须放置在同一个物理空间里,即这些计算机不一定属于同一个物理LAN网段(跨交换机)。 ●VLAN的优势在于VLAN内部的广播和单播流量不会被转发到其它VLAN 中,从而有助于控制网络流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络安全性。 ●冲突域(广播域) ●

DA000005 VLAN技术原理ISSUE1.0

课程 DA000005 VLAN技术原理 ISSUE 1.0

目录 课程说明 (1) 课程介绍 (1) 课程目标 (1) 第1章虚拟局域网(VLAN)概述 (2) 1.1 VLAN的产生 (2) 1.2 VLAN的类型 (6) 1.2.1 基于端口的VLAN (6) 1.2.2基于MAC地址的VLAN (7) 1.2.3基于协议的VLAN (8) 1.2.4基于子网的VLAN (9) 第2章 IEEE802.1Q协议 (10) 2.1 协议概述 (10) 2.2 VLAN帧格式 (11) 2.3 VLAN链路 (12) 2.3.1 VLAN链路的类型 (12) 2.3.2 VLAN帧在网络中的通信 (14) 2.3.3 Trunk和VLAN (15)

课程说明 课程介绍 本课程介绍虚拟局域网(VLAN)的原理,VLAN 在功能和操作上与传统LAN 基本相同,可以提供一定范围内终端系统的互联。IEEE于1999年颁布了用 以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。 课程目标 完成本课程的学习后,您应该能够: ●了解VLAN 产生的原因 ●了解划分VLAN的方法 ●掌握VLAN的帧格式 ●掌握以太网帧在通信过程中的变化

第1章虚拟局域网(VLAN)概述 1.1 VLAN的产生 传统的局域网使用的是HUB,HUB只有一根总线,一根总线就是一个冲突域。 所以传统的局域网是一个扁平的网络,一个局域网属于同一个冲突域。任何 一台主机发出的报文都会被同一冲突域中的所有其它机器接收到。后来,组 网时使用网桥(二层交换机)代替集线器(HUB),每个端口可以看成是一 根单独的总线,冲突域缩小到每个端口,使得网络发送单播报文的效率大大 提高,极大地提高了二层网络的性能。但是网络中所有端口仍然处于同一个 广播域,网桥在传递广播报文的时候依然要将广播报文复制多份,发送到网 络的各个角落。随着网络规模的扩大,网络中的广播报文越来越多,广播报 文占用的网络资源越来越多,严重影响网络性能,这就是所谓的广播风暴的 问题。 由于网桥二层网络工作原理的限制,网桥对广播风暴的问题无能为力。为了 提高网络的效率,一般需要将网络进行分段:把一个大的广播域划分成几个 小的广播域。

交换机Vlan配置

实验三交换机的VLAN配置 一、实验目的 1. 理解理解Trunk链路的作用和VLAN的工作原理 2. 掌握交换机上创建VLAN、接口分配 3.掌握利用三层交换机实现VLAN间的路由的方法。 二、实验环境 本实验在实验室环境下进行操作,需要的设备有:配置网卡的PC机若干台,双绞线若干条,CONSOLE线缆若干条,思科交换机cisco 2960两台。 三、实验容 1. 单一交换机的VLAN配置; 2. 跨交换机VLAN配置,设置Trunk端口; 3. 测试VLAN分配结果; 4.在三层交换机上实现VLAN的路由; 5.测试VLAN间的连通性 四、实验原理 1.什么是VLAN VLAN是建立在局域网交换机上的,以软件方式实现逻辑工作组的划分与管理,逻辑工作组的站点不受物理位置的限制,当一个站点从一个逻辑工作组移到另一个逻辑工作组时,只需要通过软件设定,而不需要改变它在网络中的物理位置;当一个站点从一个物理位置移动到另一个物理位置时,只要将该计算机连入另一台交换机,通过软件设定后该计算机可成为原工作组的一员。 相同VLAN的主机可以相互直接通信,不同VLAN中的主机之间不能直接通信,需要借助于路由器或具有路由功能的第三层交换机进行转发。广播数据包只可以在本VLAN进行广播,不能传输到其他VLAN中。 2.交换机的端口 以太网交换机的每个端口都可以分配给一个VLAN,分配给同一个VLAN的端口共享广播域,即一个站点发送广播信息,同一VLAN中的所有站点都可以接收到。 交换机一般都有三种类型的端口:TRUNK口、ACCESS口、CONSOLE口。 ?CONSOLE端口:它是专门用于对交换机进行配置和管理的。通过Console 端口连接并配置交换机,是配置和管理交换机必须经过的步骤。 ?ACCESS口(默认):ACCESS端口只能通过缺省VLAN ID的报文。

VLAN技术原理及方案解析

Vlan技术原理 在数据通信和宽带接入设备里,只要涉及到二层技术的,就会遇到VLAN。而且,通常情况下,VLAN在这些设备中是基本功能。所以不管是刚迈进这个行业的新生,还是已经在这个行业打拼了很多年的前辈,都要熟悉这个技术。在论坛上经常看到讨论各种各样的关于VLAN的问题,在工作中也经常被问起关于VLAN的这样或那样的问题,所以,有了想写一点东西的冲动。 大部分童鞋接触交换这门技术都是从思科技术开始的,讨论的时候也脱离不了思科的影子。值得说明的是,VLAN是一种标准技术,思科在实现VLAN的时候加入了自己的专有名词,这些名词可能不是通用的,尽管它们已经深深印在各位童鞋们的脑海里。本文的描述是从基本原理开始的,有些说法会和思科技术有些出入,当然,也会讲到思科交换中的VLAN。 1. 以太网交换原理 VLAN的概念是基于以太网交换的,所以,为了保持连贯性,还是先从交换原理讲起。不过,这里没有长篇累牍的举例和配置,都是一些最基本的原理。 本节所说的以太网交换原理,是针对‘传统’的以太网交换机来说的。所谓‘传统’,是指不支持VLAN。 简单的讲,以太网交换原理可以概括为‘源地址学习,目的地址转发’。考虑到IP层也涉及到地址问题,为了避免混淆,可以修改为‘源MAC学习,目的MAC转发’。从语文的语法角度来讲,可能还有些问题,就再修改一下‘根据源MAC进行学习,根据目的MAC进行转发’。总之,根据个人习惯了。本人比较喜欢‘源MAC学习,目的MAC转发’的口诀。 稍微解释一下。 所谓的‘源MAC学习’,是指交换机根据收到的以太网帧的帧头中的源MAC地址

来建立自己的MAC地址表,‘学习’是业内的习惯说法,就如同在淘宝上买东西都叫‘宝贝’一样。 所谓的‘目的MAC转发’,是指交换机根据收到的以太网帧的帧头中的目的MAC 地址和本地的MAC地址表来决定如何转发,确定的说,是如何交换。 这个过程大家应该是耳熟能详了。但为了与后面的VLAN描述对比方便,这里还是简单的举个例子。 Figure 1-1: |-------------------------------| | SW1 (Ethernet Switch) | |-------------------------------| | | |port1 |port 2 | | |-------| |-------| | PC1| | PC2| |-------| |-------| 简单描述一下PC1 ping PC2的过程:(这里假设,PC1和PC2位于同一个IP网段,IP地址分别为IP_PC1和IP_PC2,MAC地址分别为MAC_PC1和MAC_PC2) 1). PC1首先发送ARP请求,请求PC2的MAC。目的MAC=FF:FF:FF:FF:FF:FF(广播);源MAC=MAC_PC1。 SW1收到该广播数据帧后,根据帧头中的源MAC地址,首先学习到了PC1的MAC,建立MAC地址表如下: MAC地址端口 MAC_PC1 PORT 1 2). 由于ARP请求为广播帧,所以,SW1向除了PORT1之外的所有UP的端

VLAN的工作原理

VLAN的工作原理 VLAN技术是按照功能、部门或者应用,对网络终端或用户进行逻辑分组的技术。 在网络中应用VLAN技术的主要目的是:把一个大的广播域分成多个小的广播域,使其互不影响,互不冲突。VLAN之间如果不使用路由器或三层交换机是不能通信的。这样就解决了交换网络中因为某一个小故障产生的广播风暴而使整个网络瘫痪的问题。当一个VLAN里面出现广播风暴时,受影响的只是这个VLAN本身。而整个网由于被分成了多个VLAN(也就是多个广播域),所以网络的其它部分不会受到广播风暴的影响,从而最大程度地为提高网络的安全性能提供了可靠保障。 创建VLAN的方法主要有两种: 1.静态VLAN(Static VLAN) 这种方法也被称为基于端口的VLAN。在交换机上以命令的行的形式把端口划分到各自的VLAN中,即固定地使交换机的某一个端口属于某一个VLAN。当一台设备连接到网络上时,它自动属于这个端口的VLAN。如果用户改变了端口但又想访问同一个VLAN,网络管理员就必须手动添加一个新的VLAN分配(本任务主要以此方法实现VLAN的设置),这也导致了当网络拓扑发生改变时,必须重新划分VLAN,无法做到自动分配。 2.动态VLAN(Dynamic VLAN) 动态VLAN是通过使用网管软件(Cisco Works 2000和Cisco Works for Switched In-ternetworks)来实现VLAN的创建的。 当一台计算机接入网络时,它会询问数据库自己属于哪个VLAN,而网管软件会根据计算机的MAC地址将它分配到相应的VLAN中。 网管软件一般只在大型网络中使用,小规模的网络则使用静态VLAN。

VLAN间的通信方式

VLAN间的通信方式 摘要:在大型园区网络中,VLAN技术的应用已经很普及,在多媒体技术迅猛发展的网络应用中,VLAN间的通信问题已显得越来越重要,但到目前为止尚无统一的通信标准,各厂家的产品各有所长,在具体的网络规划中需要对各种产品进行仔细比较以便找出适合自己网络的产品,选择适合自己网络特点的通信方式。 随着交换机应用的普及,VLAN技术的应用也越来越广泛。众所周知,VLAN技术的主要作用是可将分布于不同地理位置的计算机按工作需要组合成一个逻辑网络,同时VLAN的划分可缩小广播域,以提高网络传输速度,由于处于不同VLAN的计算机之间不能直接通信,从而使网络的安全性能得到了很大提高。但事实上在很多网络中要求处于不同VLAN中的计算机间能够相互通信,如何解决VLAN间的通信问题是我们在规划VLAN时必须认真考虑的问题。在校园网络发展的初期,网络中只有10%~20%的信息在VLAN之间传播,但随着多媒体技术在校园网络中应用的迅速普及,VLAN之间信息的传输量增加了许多倍,如果VLAN之间的通信问题解决得不好,将严重影响网络的使用和安全。 在LAN的通信,是通过数据帧头中指定通信目标的MAC地址来完成的。而为了获取MAC地址,TCP/IP协议下使用ARP地址协议解析MAC地址的方法是通过广播报文来实现的,如果广播报文无法到达目的地,那么就无从解析MAC地址,亦即无法直接通信。当计算机分属不同的VLAN 时,就意味着分属不同的广播域,自然收不到彼此的广播报文。因此,属于不同VLAN的计算机之间无法直接互相通信。为了能够在VLAN间通信,需要利用OSI参照模型中更高一层——网络层的信息(IP地址)来进行路由。在目前的网络互连设备中能完成路由功能的设备主要有路由器和三层以上的交换机。 1通过路由器实现VLAN间的通信 使用路由器实现VLAN间通信时,路由器与交换机的连接方式有两种。第一种通过路由器的不同物理接口与交换机上的每个VLAN分别连接。第二种通过路由器的逻辑子接口与交换机的各个VLAN连接。 1.1通过路由器的不同物理接口与交换机上的每个VLAN分别连接。 这种方式的优点是管理简单,缺点是网络扩展难度大。每增加一个新的VLAN,都需要消耗路由器的端口和交换机上的访问,而且还需要重新布设一条网线。而路由器,通常不会带有太多LAN 接口的。新建VLAN时,为了对应增加的VLAN所需的端口,就必须将路由器升级成带有多个LAN接口的高端产品,这部分成本、还有重新布线所带来的开销,都使得这种接线法成为一种不受欢迎的办法。 1.2通过路由器的逻辑子接口与交换机的各个VLAN连接。

浅谈VLAN技术(一)

浅谈VLAN技术(一) 摘要:随着网络的不断扩展,接入设备逐渐增多,迫切需要一种技术解决在局域网内部出现的访问冲突与广播风暴一类的问题,VLAN的产生就解决这个问题。本文介绍了VLAN技术的概念、优点,详细描述了VLAN的划分方法,给出了一个简单的公司内部进行VLAN的划分实例。 关键词:VLAN;网络管理 一、VLAN技术概述 VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)也就是虚拟局域网,是一种建立在交换技术基础之上的,通过将局域网内的机器设备逻辑地而不是物理地划分成一个个不同的网段,以软件方式实现逻辑工作组的划分与管理的技术。VLAN的作用是使得同一VLAN中的成员间能够互相通信,而不同VLAN之间则是相互隔离的,不同的VLAN间的如果要通信就要通过必要的路由设备。 二、VLAN的优点 (一)可以控制网络广播 在没有应用VLAN技术的局域网内的整个网络都是广播域,这样就使得网内的一台设备发出网络广播时,在局域网内的任何一台设备的接口都能接收到广播,因此当网络内的设备越来越多时,网络上的广播也就越来越多,占用的时间和资源也就越来越多,当广播多到一定的数量时,就会影响到正常的信息的传送。这样就能导致信息延迟,严重的可以造成网络的瘫痪、堵塞,严重的影响了正常的网络应用,这就是所谓的网络风暴。 在应用了VLAN技术的局域网中,缩小了广播的广播域,在一个VLAN中的广播风暴也不会影响到其他的VLAN,从而有效地减少了广播风暴对局域网网络的影响。 (二)增强了网络的安全性 在局域网中应用VLAN技术可以把互相通信比较频繁的用户划分到同一个VLAN中,这样在同一个工作组中的信息传输只在同一个组内广播,从而也减轻了因广播包被截获而引起的信息泄露,增强了网络的安全性。 (三)简化网络管理员的管理工作 在应用VLAN技术后网络管理员就可以轻松的管理网络,灵活构建虚拟工作组。用VLAN可以划分不同的用户到不同的工作组,同一工作组的用户也不必局限于某一固定的物理范围,网络构建和维护更方便灵活。 三、VLAN的划分方法 (一)根据端口来划分VLAN 许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员。被设定的端口都在同一个广播域中。例如,一个交换机的1,2,3,4,5端口被定义为虚拟网AAA,同一交换机的6,7,8端口组成虚拟网BBB。这样做允许各端口之间的通讯,并允许共享型网络的升级。但是,这种划分模式将虚拟网限制在了一台交换机上。 第二代端口VLAN技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分VLAN,不同交换机上的若干个端口可以组成同一个虚拟网。 以交换机端口来划分网络成员,其配置过程简单明了。因此,从目前来看,这种根据端口来划分VLAN的方式仍然是最常用的一种方式。不足之处是不够灵活,当一台机器设备需要从一个端口移动到另一个新的端口,但是新端口与旧端口不在同一个VLAN之中时,要修改端口的VLAN设置,或在用户计算机上重新配置网络地址,这样才能使这台设备加入到新的VLAN。 (二)根据MAC地址划分VLAN 这种划分VLAN方法的最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他的交换机时,就无需对它进行重新配置,自动把它添加到相应的VLAN中。所以,可以认为这种

虚拟局域网的工作原理

虚拟局域网的工作原理 VLAN(Virtual Local Area Network)又称虚拟局域网,是指在交换局域网的基础上,采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。一个VLAN组成一个逻辑子网,即一个逻辑广播域,它可以覆盖多个网络设备,允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。有一个重要问题不可回避:VLAN之间如何通信?显然不能再通过第2层交换机。那样的话,广播域又合并到一起了,其必经之路是路由器。这样的结果是,本来企图通过VLAN的划分,来使用交换机代替路由器组建大型网络,以提高网络的性能,可是又回到路由器上来了,这就是VLAN的一大矛盾。 目前,VLAN之间的通讯大多是通过中心路由器完成的。这也是保证VLAN 组网灵活性的惟一办法。所有的VLAN都经过中心路由器(当然可以配置备份的中心路由器),也就是所有的广播都经过中心路由器,这样中心路由器就承受了更大的压力。当VLAN之间的通讯量较大时,中心路由器就成了网络的瓶颈,并且一旦中心路由器失效,所有VLAN之间的通讯将无法进行。这是VLAN存在的另一个矛盾 多个VLAN可不可以处于同一个网段中。这个的答案是可以的。无论按照何种VLAN划分方法,多个VLAN完全可以处于同一个网段中。多VLAN通信问题,如果多VLAN处于同一个网段中(可以想象一个A类地址),他们之间显然在二层是不能通信的,这个就是VLAN隔离。要使这些VLAN能够进行通信,必须为这些VLAN建立路由。 VLAN,是英文Virtual Local Area Network的缩写,中文名为"虚拟局域网",VLAN是一种将局域网(LAN)设备从逻辑上划分(注意,不是从物理上划分)成一个个网段(或者说是更小的局域网LAN),从而实现虚拟工作组(单元)的数据交换技术。VLAN这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中,但目前主流应用还是在交换机之中。不过不是所有交换机都具有此功能,只有三层以上交换机才具有此功能,这一点可以查看相应交换机的说明书即可得知。VLAN 的好处主要有三个: (1)端口的分隔。即便在同一个交换机上,处于不同VLAN的端口也是不能通信的。这 样一个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使用。 (2)网络的安全。不同VLAN不能直接通信,杜绝了广播信息的不安全性。 (3)灵活的管理。更改用户所属的网络不必换端口和连线,只更改软件配置就可以了。VLAN技术的出现,使得管理员根据实际应用需求,把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域,每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属性。由于它是从逻辑上划分,而不是从物理上划分,所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中,即这些工作站可以在不同物理LAN网段。由VLAN的特点可知,一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。VLAN 除了能将网络划分为多个广播域,从而有效地控制广播风暴的发生,以及使网络的拓扑结构变得非常灵活的优点外,还可以用于控制网络中不同部门、不同

88E6095芯片VLAN技术分析

88E6095芯片VLAN技术分析 MARVEL出产的88E6095芯片是一款较高端的交换芯片,它带有8个FE口和3个GE口,其VLAN功能分析如下(本文档只讨论基于802.1Q的VLAN): 1交换模式 6095芯片对每个端口支持不同的交换模式,可以通过配置寄存器Port Control 2 (Reg0x08)的Bit11:10来实现,提供的Dsdt接口为: GT_STATUS gvlnSetPortVlanDot1qMode ( IN GT_QD_DEV *dev, IN GT_LPORT port, IN GT_DOT1Q_MODE mode ); 包括4种模式: ●Secure模式:所带VLAN tag必须存在于VTU表中,且入端口必须是该VLAN成员, 否则丢弃报文 ●Check模式:所带VLAN tag必须存在于VTU表中,否则丢弃报文 ●Fallback模式:入端口报文不丢弃 ●802.1Q Disabled:802.1Q关闭,使用端口VLAN模式,所有报文透传 前3种模式都遵循802.1Q规则,报文进入后按照VLAN表项进行转发,不同就在于进入的时候条件限制,有的未作限制(Fallback模式),有的(Secure模式)要求严格。我们在实现基于802.1Q的VLAN时采用第1种,Secure模式。报文进来时先识别所带的VLAN tag。若所带VLAN tag未存在于VLAN表项中,或者进来的端口不属于该VLAN tag的VLAN成员,报文被丢弃,顺利进入的报文则指定VLAN tag的VID进行转发;若报文中不带VLAN tag,则判断该端口的缺省VLAN(PVID),当端口未加入缺省VLAN,报文被丢弃,当端口已经加入缺省VLAN 时,则指定PVID进行转发。 我们在实现基于端口的VLAN时采用第4种,802.1Q Disabled。此时端口不识别报文所带的VLAN tag,被认为是不带VLAN tag的报文并被加上它的PVID,结合VLANTable(Port Base VLAN Table)的取值,查找MAC表进行转发。

VLAN工作原理(VLAN通信原理)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与发送跨越交换机的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与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与DeviceB的以太网接口Port1同时加入VLAN2与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地址表中就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地址表中就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。 本文转自重庆网管博客:

网络工程中VLAN技术的应用分析

网络工程中VLAN技术的应用分析 发表时间:2019-01-02T14:15:21.410Z 来源:《信息技术时代》2018年2期作者:汪志斌[导读] 我国的电子计算机技术、网络技术运用范围逐渐增加,其中VLAN技术也在研究与实践中不断发展。由于网络工程中对VLAN技术的应用需求较多 (蚌埠学院,安徽蚌埠 233030) 摘要:我国的电子计算机技术、网络技术运用范围逐渐增加,其中VLAN技术也在研究与实践中不断发展。由于网络工程中对VLAN技术的应用需求较多,考虑到局域网建设也需要有关技术工作人员掌握VLAN技术,对此本文将探究VLAN技术应用实际,以期给有关技术工作人员带来借鉴参考。 关键词:网络工程;VLAN技术;应用研究 引言: VLAN技术是局域网网络构建的重要技术构成部分,也是给网络管理提供高质量的安全稳定保障体系建设的基础条件。所以考虑到现今我国网络工程的发展实际,将VLAN技术的优势作用体现,才能将VLAN技术现实研究以及指导意义对我国网络工程发展的积极指导,才能保证我国网络工程或计算机技术的全面发展。 一、VLAN技术的现今发展状况 (一)VLAN技术的梗概 VLAN技术其实就是虚拟局域网的应用,它将局域网以及相关设备进行逻辑分配,这样在虚拟环境之下,各个工作组的信息数据交换的作用就会增强。而且VLAN技术不需要考虑用户的地理位置,只要通过计算机进行逻辑区分,将其归属连接,这样VLAN技术交换模式的设备接口就会构成完整的VLAN。所以对于用户来讲在开展有关的区域资源共享期间,其位置信息也会处于一种独立完整的状态。当VLAN 工作站将各个信息资源的共享模式建立之后,在二层交换机之间的影响之下,下层交换机也没有VLAN协议。 (二)VLAN技术的类别区分 VLAN技术技术就是将端口的位置进行同区域间的交换机资源共享,其主要类型可以分为四种,根据端口进行区分,按照VLAN端口的国际定义标准进行规范统一,这样各个单元能够进行简单的设定,将其连接效果加强。但是这种模式之下,单元用户换新端口之后还需要重新设置。另外一种方式就是利用iPhone组传播的方法,将岚的概念推入到广域网之中,这样路由器的作用就会得到延伸,将端口与iP地址相互联合,按照Mac地址进行分类,其主机归属也能将VLAN区分开来,这种技术类别区分优点是能够将用户的地理位置变动所带来的影响更加便捷化,而如果系统处于初始化的阶段,用户只有统一再进行配置才能完成技术操作。还有就是利用网络层次进行区分,用户的地理位置发生变化后不需要进行再配置,根据协议进行划分其中数据包的检查对时间的耗费还需要进行优化。 (三)VLAN技术的特征 VLAN技术具备安全性和稳定性的基本特征,各个构成单元之间结构建设避免了繁琐性,后期的管理工作效率也会明显提升。此外VLAN技术能够将传统技术优势发挥,并将其缺陷问题改善。VLAN单元用户不需要受到空间位置的约束,将其灵活性的运用到网络工程之中,其技术拓展也能得到进步与发展的可能。 二、网络工程中VLAN技术的应用探究 (一)虚拟局域网的交错层叠技术 交错层叠的局域网络,也是通过统一的端口对VLAN技术运用到局域网构建之中。其中规定交换机使用功的端口归属整体,在局域网之中并不会是多个端口的对接,根据该技术的运用时间分析,其优势就是避免了突然改变网络结构,或是意外产生拟局域网问题。交错层叠技术可以采用临时性的选取及时,用户单独组成的独立虚拟网络,信息共享交流质量得以提升。将之前设定的虚拟局域网以及设备的管控到位,降低系统运行维护的成本,并保障技术的可靠性,后期网络工程中整体性能不会受到其归属整体的结构影响。 (二)VLAN技术将网络工程中的子网的划分 一般的网络结构需要根据其工程框架、设备性能等开展相关运维工作,但是其成本耗损较为严重。VLAN技术应用于网络工程中,可以将其局域网内分值网的划分机构优化。这样在社会时代发展条件之下,信息技术能够将局域网的规模扩大化,因此将信息资源安全性、可靠性提升,VLAN技术是有利的基础条件。在进行网络工程建设期间,利用VLAN技术将其子网区分类别的过程,将用户的地理位置自动清除,经过有关协议的约束与引导,满足产业发展所需。根据目前区域内的用户数量以及设备的配置效果,将用户的需求的局域网络形成根据中继进行设定,在划分基础知识将整体的局域网进行单独的划分,这样避免因为复杂性的技术优化应用,减少经济成本投入,也能更好的满足用户需求。 (三)VLAN技术解决子网单元件共享应用 对于一些商业中心或办公场所,建立一个成形的局域网结构,将整个区域进行覆盖才能满足该地区用户需求。在区域之内各个用户之间可以统一构建,将局域网与外界网络之间的连接效果增强,将外界客户的访问量提升。但是在此管控环节,需要将局域网内用户信息独立性保障,为了给用户提供更加安全、稳定的网络环境。局域网之内用户与用户之间不会发生对冲现象。所以VLAN技术在网络工程这种,可以将应对办法改进提升,建立一种独立性与稳定性兼顾的网络环境,提升同一区域之内信息传播的有效性,利用同一的协议方位,将该局域网之内的单元用户连入限制或控制,提升网络工程利用率。 三、结束语 VLAN技术在网络工程中的应用,对用户的用网需求有着至关重要的影响作用。所以局域网要将子网划分与信息资源传递、共享的效率提升,利用交错层叠技术或单元件共享控制等技术应用首单,给网络工程更为广阔的发展空间。 参考文献 [1]毕妍.VLAN技术在网络工程中的应用[J].信息与电脑(理论版),2013(6):153-154.

802.1Q-VLAN技术简介

802.1Q-VLAN技术简介 1802.1Q网桥的结构模型 802.1Q网桥是支持VLAN的网桥,它的结构模型和普通网桥一样,结构中包括互连各网桥端口的MAC中继实体、端口集合(至少含两个端口)、高层协议实体集合(至少包含网桥协议实体),它和普通网桥的区别是MAC中继实体中增加了对VLAN的支持。下面是802.1Q网桥内部结构模型图: 图1-1 1.1 网桥的功能 网桥的基本功能包括:帧的转发和过滤,维护做出转发、过滤决定的信息,对于网桥的管理。在网桥中有一个过滤数据库,里面存放网桥做出转发决定的所有信息,它是网桥的核心。过滤数据库有三种结构:SVL,IVL,SVL/IVL。在SVL网桥中,只有一个过滤数据库,所有的VLAN共享学习信息;在IVL网桥中,每个VLAN有自己的过滤数据库,他们不共享学习信息;在SVL/IVL网桥中,有M个过滤数据库,N个VLAN,多个VLAN可以映射到一个过滤数据库,映射到同一个过滤数据库的VLAN共享学习信息,没有映射到同一个过滤数据库的VLAN不共享学习信息。实际上在SVL/IVL的实现中并不是物理上存在多个过滤数据库,只是在过滤数据库中加入了VLAN的信息从而模拟多个过滤数据库的情况。 1.2 网桥运行模型 到达网桥某个端口的帧有两种处理情况,一种是通过MAC中继实体从网桥的另一个端口转发出去;另一种是寻址到本网桥高层协议实体的帧,对于这种帧,要通过每个

端口的MAC实体提交到网桥LLC层。 对于第一种情况,有以下操作: 1.输入规则,它将收到的帧划归某个VLAN。 2.转发过程,它可能会将收到的帧从网桥另一个端口转发出去,也可能会根据过滤数据库的信息以及相应端口状态过滤收到的帧。 3.输出规则,确定以何种格式发送该帧。 4.学习过程,通过分析某端口收到帧的源地址以及由输入规则为它划归的VLAN标示更新过滤数据库。 5.过滤数据库,里面存有一系列过滤信息,以支持转发过程的查询。 这一过程的流程图如下所示: 图1-2-1 图1-2-2

VLAN技术深度详解

Vlan 技术详解 什么是VLAN ? VLAN (Virtual LAN ),翻译成中文是“虚拟局域网”。LAN 可以是由少数几台家用计算机构成的网络,也可以是数以百计的计算机构成的企业网络。VLAN 所指的LAN 特指使用路由器分割的网络——也就是广播域。 在此让我们先复习一下广播域的概念。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,亦即能够直接通信的范围。严格地说,并不仅仅是广播帧,多播帧(Multicast Frame )和目标不明的单播帧(Unknown Unicast Frame )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,它能够将网络分割成多个广播域。 未分割广播域时…… 那么,为什么需要分割广播域呢?那是因为,如果仅有一个广播域,有可能会影响到网络整体的传输性能。具体原因,请参看附图加深理解。 图中,是一个由5台二层交换机(交换机1~5)连接了大量客户机构成的网络。假设这时,计算机A 需要与计算机B 通信。在基于以太网的通信中,必须在数据帧中指定目标MAC 地址才能正常通信,因此计算机A 必须先广播“ARP 请求(ARP Request )信息”,来尝试获取计算机B 的MAC 地址。 交换机1收到广播帧(ARP 请求)后,会将它转发给除接收端口外的其他所有端口,也就 交换机1 交换机2 交换机3 交换机4 交换机5 …… …… …… A B

是Flooding 了。接着,交换机2收到广播帧后也会Flooding 。交换机3、4、5也还会Flooding 。最终ARP 请求会被转发到同一网络中的所有客户机上。 请大家注意一下,这个ARP 请求原本是为了获得计算机B 的MAC 地址而发出的。也就是说:只要计算机B 能收到就万事大吉了。可是事实上,数据帧却传遍整个网络,导致所有的计算机都收到了它。如此一来,一方面广播信息消耗了网络整体的带宽,另一方面,收到广播信息的计算机还要消耗一部分CPU 时间来对它进行处理。造成了网络带宽和CPU 运算能力的大量无谓消耗。 广播信息是那么经常发出的吗? 读到这里,您也许会问:广播信息真是那么频繁出现的吗? 答案是:是的!实际上广播帧会非常频繁地出现。利用TCP/IP 协议栈通信时,除了前面出现的ARP 外,还有可能需要发出DHCP 、RIP 等很多其他类型的广播信息。 ARP 广播,是在需要与其他主机通信时发出的。当客户机请求DHCP 服务器分配IP 地址时 ,就必须发出DHCP 的广播。而使用RIP 作为路由协议时,每隔30秒路由器都会对邻近的其他路由器广播一次路由信息。RIP 以外的其他路由协议使用多播传输路由信息,这也会被交换机转发(Flooding )。除了TCP/IP 以外,NetBEUI 、IPX 和Apple Talk 等协议也经常需要用到广播。例如在Windows 下双击打开“网络计算机”时就会发出广播(多播)信息。(Windows XP 除外……) 总之,广播就在我们身边。下面是一些常见的广播通信: 交换机1 交换机2 交换机3 交换机4 交换机5 …… …… …… ARP Request Broadcast 广播帧会传播到网络中的每一台主机, 并且对每一台计算机的CPU 造成负担。

VLAN技术原理

课程DA000005 VLAN技术原理 ISSUE1.0

目录 课程说明 (1) 课程介绍 (1) 课程目标 (1) 第1章虚拟局域网(VLAN)概述 (2) 1.1VLAN的产生 (2) 1.2VLAN的类型 (6) 1.2.1基于端口的VLAN (6) 1.2.2基于MAC地址的VLAN (7) 1.2.3基于协议的VLAN (8) 1.2.4基于子网的VLAN (9) 第2章IEEE802.1Q协议 (10) 2.1协议概述 (10) 2.2VLAN帧格式 (11) 2.3VLAN链路 (12) 2.3.1VLAN链路的类型 (12) 2.3.2VLAN帧在网络中的通信 (14) 2.3.3Trunk和VLAN (15)

课程说明 课程介绍 本课程介绍虚拟局域网(VLAN)的原理,VLAN在功能和操作上与传统LAN 基本相同,可以提供一定范围内终端系统的互联。IEEE于1999年颁布了用 以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。 课程目标 完成本课程的学习后,您应该能够: l了解VLAN产生的原因 l了解划分VLAN的方法 l掌握VLAN的帧格式 l掌握以太网帧在通信过程中的变化

第1章虚拟局域网(VLAN)概述 1.1VLAN的产生 VLAN的产生原因-广播风暴 …… 广播 传统的局域网使用的是HUB,HUB只有一根总线,一根总线就是一个冲突域。 所以传统的局域网是一个扁平的网络,一个局域网属于同一个冲突域。任何 一台主机发出的报文都会被同一冲突域中的所有其它机器接收到。后来,组 网时使用网桥(二层交换机)代替集线器(HUB),每个端口可以看成是一 根单独的总线,冲突域缩小到每个端口,使得网络发送单播报文的效率大大 提高,极大地提高了二层网络的性能。但是网络中所有端口仍然处于同一个 广播域,网桥在传递广播报文的时候依然要将广播报文复制多份,发送到网 络的各个角落。随着网络规模的扩大,网络中的广播报文越来越多,广播报 文占用的网络资源越来越多,严重影响网络性能,这就是所谓的广播风暴的 问题。 由于网桥二层网络工作原理的限制,网桥对广播风暴的问题无能为力。为了 提高网络的效率,一般需要将网络进行分段:把一个大的广播域划分成几个 小的广播域。

VLAN工作原理

VLAN工作原理 什么是VLAN? VLAN(Virtual LAN),翻译成中文是“虚拟局域网”。LAN可以是由少数几台家用计算机构成的网络,也可以是数以百计的计算机构成的企业网络。VLAN 所指的LAN特指使用路由器分割的网络——也就是广播域。 图中,是一个由5台二层交换机(交换机1~5)连接了大量客户机构成的网络。假设这时,计算机A需要与计算机B通信。在基于以太网的通信中,必须在数据帧中指定目标MAC地址才能正常通信,因此计算机A必须先广播“ARP 请求(ARP Request)信息”,来尝试获取计算机B的MAC地址。 交换机1收到广播帧(ARP请求)后,会将它转发给除接收端口外的其他所有端口,也就是Flooding了。接着,交换机2收到广播帧后也会Flooding。交换机3、4、5也还会Flooding。最终ARP请求会被转发到同一网络中的所有客户机上。 ARP广播,是在需要与其他主机通信时发出的。当客户机请求DHCP服务器分配IP地址,就必须发出DHCP的广播。而使用RIP作为路由协议时,每隔30秒路由器都会对邻近的其他路由器广播一次路由信息。RIP以外的其他路由协议使用多播传输路由信息,这也会被交换机转发(Flooding)。除了TCP/IP 以外,NetBEUI、IPX和Apple Talk等协议也经常需要用到广播。例如在Windows 下双击打开“网络计算机”时就会发出广播(多播)信息。(Windows XP除外……)总之,广播就在我们身边。下面是一些常见的广播通信: l 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。 如果整个网络只有一个广播域,那么一旦发出广播信息,就会传遍整个网络,并且对网络中的主机带来额外的负担。因此,在设计LAN时,需要注意如何才

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