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VLAN為啥會存在？
VLAN是啥？
VLAN咋用？
這些要想整明白，咱得先弄懂“廣播域”
聰明的你一定明白什么是廣播域啦~
那廣播域和VLAN之間到底有著什么關(guān)系呢？
01、為什么要用VLAN？
根據(jù)上文的對話，我們知道廣播域內(nèi)所有的用戶都會監(jiān)聽到廣播包。假設(shè)一個公司里邊有很多部門：技術(shù)部，研發(fā)部，市場部等。但是各個部門中的計算機都是部門內(nèi)打交道較多，跨部門打交道較少。那么就需要對不同部門進行隔離，也就是將廣播域變小。我們用三臺交換機代表三個部門，形成連接少量計算機構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。
假設(shè)這時，A需要與B通信。
如果沒有對不同部門進行隔離會怎么樣呢？
A必須先廣播“ARP請求信息”，來嘗試獲取B的MAC地址。在基于以太網(wǎng)的通信中，必須在數(shù)據(jù)幀中指定目標MAC地址才能正常通信。
技術(shù)部交換機收到A的“ARP請求信息”后，會將“ARP請求信息”轉(zhuǎn)發(fā)給除A外的其他所有與其相連的設(shè)備（B和研發(fā)部交換機）。
研發(fā)部交換機收到廣播后向C、D和市場部交換機發(fā)廣播。
市場部交換機收到廣播后向E和F發(fā)廣播，最終“ARP請求信息”會被轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)中的所有計算機上。
除B外的計算機，收到信息之后會直接丟棄。
只有B進行回應(yīng)，將自己的MAC地址信息發(fā)送給技術(shù)部交換機，再由技術(shù)部交換機發(fā)送給A。
注意：
這里原本是為了獲得計算機B的MAC地址。只要計算機B能收到就萬事大吉了。
實際上卻是數(shù)據(jù)幀傳遍整個網(wǎng)絡(luò)，所有計算機都收到了ARP請求信息…
如此一來，造成如以下不好的后果：
網(wǎng)絡(luò)整體帶寬被占用。
潛在的信息安全風(fēng)險。
占用CPU資源。
因此，VLAN應(yīng)運而生！
02、什么是VLAN?
VLAN（Virtual Local Area Network，虛擬局域網(wǎng)）是在LAN（Local Area Network，局域網(wǎng)）的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。
LAN：是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺計算機互聯(lián)成的計算機組，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的計算機網(wǎng)絡(luò)。通過地理位置劃分，一般是方圓幾千米以內(nèi)。
VLAN：是指局域網(wǎng)從邏輯上劃分成一個個更小的局域網(wǎng)，VLAN之間在數(shù)據(jù)鏈路層上是隔離的，從而實現(xiàn)虛擬工作組的數(shù)據(jù)交換技術(shù)。因此，在上面的例子中，我們需要將計算機A和計算機B劃分到同一個VLAN中。如下圖所示，計算機A和計算機B都劃分到VLAN1中，和其他計算機隔離開，那么計算機A發(fā)送廣播也就只有計算機B能接收到啦~
除此以外，跨交換機劃分VLAN也是一樣。假設(shè)技術(shù)部交換機和研發(fā)部交換機在兩個辦公樓，可以從邏輯上劃分VLAN，使得位于兩個樓里的同一部門的人也能組成相同VLAN。
好的，接下來看看，VLAN是如何實現(xiàn)的呢？
03、VLAN如何實現(xiàn)？
? ? 【基于端口劃分VLAN】
基于端口劃分即根據(jù)以太網(wǎng)交換機的端口來劃分VLAN。
端口與VLAN對應(yīng)關(guān)系如下：
| gei-1/1/0/1 | VLAN 10 |
| gei-1/1/0/3 | |
| gei-1/1/0/2 | VLAN 20 |
| gei-1/1/0/4 |
如此一來，同一個VLAN連接的計算機彼此能夠互相通信。
舉個栗子：
計算機192.168.0.1和計算機192.168.0.3能彼此通信。
計算機192.168.0.1和計算機192.168.0.2間不能通信。
這就是基于端口劃分VLAN，也是我們最常用的VLAN實現(xiàn)方法。
基于端口劃分VLAN的方法特點如下：
| 優(yōu)點 | 定義VLAN操作非常簡單，指定端口就可以了。 |
| 缺點 | 如果VLAN 10的用戶離開了原來的端口，到了一個新的交換機的某個端口，就需要重新定義。 |
? ?【基于MAC地址劃分VLAN】
交換機根據(jù)報文的MAC地址決定報文應(yīng)該在哪個VLAN中進行轉(zhuǎn)發(fā)，因此交換機需要知道MAC和VLAN的映射關(guān)系。
MAC地址與VLAN對應(yīng)關(guān)系如下：
| 00-00-00-00-00-00-01 | VLAN 10 |
| 00-00-00-00-00-00-03 | |
| 00-00-00-00-00-00-02 | VLAN 20 |
| 00-00-00-00-00-00-04 |
基于MAC地址劃分VLAN配置起來較麻煩，需要記錄所有計算機MAC地址。但是這種劃分方法在用戶端口變化時，VLAN劃分不變。
基于MAC地址劃分VLAN的方法特點如下：
| 優(yōu)點 | 當計算機連接的交換機發(fā)生變化時，不需要重新配置。 |
| 缺點 |
所有計算機都必須劃分VLAN，如果計算機數(shù)多，工作量將會特別大。
無法限制廣播域而導(dǎo)致交換機執(zhí)行效率降低。 |
【基于網(wǎng)絡(luò)層劃分VLAN】
基于網(wǎng)絡(luò)層劃分VLAN即根據(jù)每個計算機的網(wǎng)絡(luò)層地址或者協(xié)議地址（如果支持多協(xié)議）劃分VLAN。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與VLAN對應(yīng)關(guān)系如下：
| 192.168.0.1? | ICMP協(xié)議 | VLAN 10 |
| 192.168.0.3 | ||
| 192.168.0.2 | IP協(xié)議 | VLAN 20 |
| 192.168.0.4 |
ICMP協(xié)議：Internet Control Message Protocol，Internet控制報文協(xié)議。
基于網(wǎng)絡(luò)層劃分VLAN的方法特點如下：
| 優(yōu)點 | 物理位置改變不需要重新配置VLAN，是根據(jù)協(xié)議類型來劃分VLAN。 |
| 缺點 | 效率低，需要消耗時間檢查每個網(wǎng)絡(luò)層地址。 |
【基于子網(wǎng)地址劃分VLAN】
基于子網(wǎng)地址劃分VLAN即一個網(wǎng)段就是一個VLAN。
圖中交換機下有的計算機屬于1.0網(wǎng)段，有的計算機屬于2.0網(wǎng)段，那么通過配置可以把不同網(wǎng)段的用戶劃分到不同VLAN。
子網(wǎng)地址與VLAN對應(yīng)關(guān)系如下：
| 192.168.1.1 | VLAN 10 |
| 192.168.1.2? | |
| 192.168.1.3 | |
| 192.168.2.1 | VLAN 20 |
| 192.168.2.2? | |
| 192.168.2.3 |
基于子網(wǎng)地址劃分VLAN的方法特點如下：
| 優(yōu)點 | 有更大靈活性，容易通過路由器進行擴展。 |
| 缺點 | 不適合局域網(wǎng)，效率不高。 |
04、總結(jié)
講了這么多，最后我們來總結(jié)一下VLAN的優(yōu)點：
控制廣播風(fēng)暴
一個VLAN就是一個邏輯的廣播域，通過對VLAN的創(chuàng)建及劃分，隔離了廣播域，可以控制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。
提高網(wǎng)絡(luò)整體安全性
通過端口和MAC地址等VLAN劃分原則，可以控制用戶訪問權(quán)限和邏輯網(wǎng)段大小，將不同用戶群劃分到不同VLAN中，從而提高交換式網(wǎng)絡(luò)的整體性能和安全性。
網(wǎng)絡(luò)管理簡單、直觀
采用VLAN技術(shù)，可以根據(jù)不同需求將不同地理位置的網(wǎng)絡(luò)用戶劃分為一個邏輯網(wǎng)段。大大減輕了網(wǎng)絡(luò)管理和維護工作的負擔，降低網(wǎng)絡(luò)維護費用。
