軟考網絡工程師知識點：VLAN如何在内網上進行劃分?

在介紹具體應用之前，我們先來了解一下VLAN的定義、标準及如何劃分等内容。

VLAN的定義

VLAN(Virtual Local Area Network)即虛拟區域網路，是一種通過将區域網路内的裝置邏輯地而不是實體地劃分成一個個網段進而實作虛拟工作組的新興技術。

VLAN技術允許網絡管理者将一個實體的LAN邏輯地劃分成不同的廣播域(或稱虛拟LAN，即VLAN)，每一個VLAN都包含一組有着相同需求的計算機工作站，與實體上形成的LAN有着相同的屬性。但由于它是邏輯地而不是實體地劃分，是以同一個VLAN内的各個工作站無須被放置在同一個實體空間裡，即這些工作站不一定屬于同一個實體LAN網段。

VLAN是為解決以太網的廣播問題和安全性而提出的，它在以太網幀的基礎上增加了VLAN頭，用VLAN ID把使用者劃分為更小的工作組，限制不同工作組間的使用者二層互訪，每個工作組就是一個虛拟區域網路。虛拟區域網路的好處是可以限制廣播範圍，并能夠形成虛拟工作組，動态管理網絡。

一個VLAN内部的廣播和單點傳播流量都不會轉發到其他VLAN中，即使是兩台計算機有着同樣的網段，但是它們卻沒有相同的VLAN号，它們各自的廣播流也不會互相轉發,進而有助于控制流量、減少裝置投資、簡化網絡管理、提高網絡的安全性。既然VLAN隔離了廣播風暴，同時也隔離了各個不同的VLAN之間的通訊，是以不同的VLAN之間的通訊是需要有路由來完成的。

VLAN的劃分

有四種方式：

1.根據端口來劃分VLAN

許多VLAN廠商都利用交換機的端口來劃分VLAN成員。被設定的端口都在同一個廣播域中。例如，一個交換機的1，2，3，4，5端口被定義為虛拟網AAA，同一交換機的6，7，8端口組成虛拟網BBB。這樣做允許各端口之間的通訊，并允許共享型網絡的更新。但是，這種劃分模式将虛拟網限制在了一台交換機上。

第二代端口VLAN技術允許跨越多個交換機的多個不同端口劃分VLAN，不同交換機上的若幹個端口可以組成同一個虛拟網。

以交換機端口來劃分網絡成員，其配置過程簡單明了。是以，從目前來看，這種根據端口來劃分VLAN的方式仍然是最常用的一種方式。

2.根據MAC位址劃分VLAN

這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的MAC位址來劃分，即對每個MAC位址的主機都配置它屬于哪個組。這種劃分VLAN方法的最大優點就是當使用者實體位置移動時，即從一個交換機換到其他的交換機時，VLAN不用重新配置，是以，可以認為這種根據MAC位址的劃分方法是基于使用者的VLAN，這種方法的缺點是初始化時，所有的使用者都必須進行配置，如果有幾百個甚至上千個使用者的話，配置是非常累的。而且這種劃分的方法也導緻了交換機執行效率的降低，因為在每一個交換機的端口都可能存在很多個VLAN組的成員，這樣就無法限制廣播包了。另外，對于使用筆記本電腦的使用者來說，他們的網卡可能經常更換，這樣，VLAN就必須不停地配置。

3.根據網絡層劃分VLAN

這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的網絡層位址或協定類型(如果支援多協定)劃分的，雖然這種劃分方法是根據網絡位址，比如IP位址，但它不是路由，與網絡層的路由毫無關系。

其優點是使用者的實體位置改變了，不需要重新配置所屬的VLAN，而且可以根據協定類型來劃分VLAN，這對網絡管理者來說很重要，還有，這種方法不需要附加的幀标簽來識别VLAN，這樣可以減少網絡的通信量。其缺點是效率低，因為檢查每一個資料包的網絡層位址是需要消耗處理時間的(相對于前面兩種方法)，一般的交換機晶片都可以自動檢查網絡上資料包的以太網幀頭，但要讓晶片能檢查IP幀頭，需要更高的技術，同時也更費時。當然，這與各個廠商的實作方法有關。

4.根據IP多點傳播劃分VLAN

IP 多點傳播實際上也是一種VLAN的定義，即認為一個多點傳播組就是一個VLAN，這種劃分的方法将VLAN擴大到了廣域網，是以這種方法具有更大的靈活性，而且也很容易通過路由器進行擴充，當然這種方法不适合區域網路，主要是效率不高。

VLAN的标準

對VLAN的标準，我們隻是介紹兩種比較通用的标準，當然也有一些公司具有自己的标準，比如Cisco公司的ISL标準，雖然不是一種大衆化的标準，但是由于Cisco Catalyst交換機的大量使用，ISL也成為一種不是标準的标準了。

· 802.10 VLAN标準

在1995年，Cisco公司提倡使用IEEE802.10協定。在此之前，IEEE802.10曾經在全球範圍内作為VLAN安全性的同一規範。Cisco公司試圖采用優化後的802.10幀格式在網絡上傳輸FramTagging模式中所必須的VLAN标簽。然而，大多數802委員會的成員都反對推廣802.10。因為，該協定是基于FrameTagging方式的。

· 802.1Q

在1996年3月，IEEE802.1Internetworking委員會結束了對VLAN初期标準的修訂工作。新出台的标準進一步完善了VLAN的體系結構，統一了Fram-eTagging方式中不同廠商的标簽格式，并制定了VLAN标準在未來一段時間内的發展方向，形成的802.1Q的标準在業界獲得了廣泛的推廣。它成為VLAN史上的一塊裡程碑。802.1Q的出現打破了虛拟網依賴于單一廠商的僵局，從一個側面推動了VLAN的迅速發展。另外，來自市場的壓力使各大網絡廠商立刻将新标準融合到他們各自的産品中。

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