VLAN,即虚拟局域网(Virtual Local Area network),它能够在物理层面上将一个局域网(LAN)逻辑地划分为多个虚拟网络。每个VLAN就像是一个小型的社区,内部成员可以自由交流,而不同社区之间的交流则需要通过特定的“邮递员”——路由器或三层交换机来完成。
想象一下,如果没有VLAN,整个网络就像是一个巨大的广播站,任何设备的通信请求都会传遍整个网络。这不仅会消耗大量的带宽资源,还会导致设备CPU的过度工作,严重时可能会引发网络风暴,使得网络通信瘫痪。这种情况就像是在一个喧嚣的城市中,没有任何交通管制,任何人都可以在任何时间在任何地点鸣喇叭,这样的城市会变成什么样呢?
有了VLAN,网络就像是一个规划合理的城市,每个社区都有自己的规则和交通模式。例如,计算机A和计算机B属于不同的VLAN,当计算机A需要发送信息给计算机B时,信息会通过交换机被直接发送到计算机B,而不会广播到其他VLAN。这不仅保护了信息的安全,还优化了网络资源的使用。
要实现VLAN,需要使用交换机,并对交换机的端口进行配置。通过将不同的端口分配到不同的VLAN,我们可以控制广播域的范围。这意味着,广播信息只会被限制在同一个VLAN内部,从而避免广播风暴的发生。
当然,不同VLAN之间的通信是必需的。这时,我们就需要“邮递员”来帮忙了。路由器或三层交换机能够识别不同VLAN之间的信息,并根据目标地址进行转发,从而实现不同VLAN之间的通信。
VLAN技术不仅在大型网络中发挥着重要作用,在中小型网络中也有着广泛的应用。通过合理规划VLAN,可以大大提高网络的管理效率,降低网络通信的复杂度,同时增强网络的安全性。
总结来说,VLAN技术是网络管理中的关键一环,它通过逻辑分割网络,有效控制广播域的范围,提高了网络的效率和安全。在未来的网络规划和管理中,VLAN技术将继续发挥着不可或缺的作用。
VLAN是英文 Virtual Local Area Network 的缩写,中文名为"虚拟局域网",是将一个物理的 LAN 在逻辑上划分成多个广播域的通信技术。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。
这样的概念解释,是不是有种“讲了但没完全讲”的感觉,很多朋友仍然一头雾水。别急,跟着小映的思路慢慢来,包你明白到底啥是VLAN!
我们先来看一个例子:
新的学期开始了,报道的高一学生一共700人,你也在其中。你呢,想找到和自己同时入学的远房表哥张三,于是,你找到班主任说道:“老师可以帮我找一下张三的电话吗?”
认真负责的班主任,立马消息传递给了其他有联系的班主任,让他们也帮着找。于是班主任们一个一个的问学生:张三你电话多少?一时间,整个年级的人都知道你在找张三了。
这事儿是不是听起来就离谱,太浪费精力了!
同样的道理,在网络通信中,如何不分割VLAN,会发生什么。
上图是一个由5台二层交换机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(相当于你要与张三通信)。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(相当于张三的电话)。
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,也就是泛滥。(相当于例子中,班主任帮你找人)
接着,交换机2收到广播帧后也会泛滥。交换机3、4、5也还会泛滥。最终ARP请求会被转发到同一网络中的所有客户机上,这就是网络风暴。(这下所有人都知道你在找张三了)
这个计算A的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能收到就行了。可是事实上,数据帧却传遍整个网络,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,可能会造成网络瘫痪。
在理解了“为什么需要VLAN”之后,接下来让我们来了解一下如何使用VLAN划分广播域。
首先,在一台未设置任何VLAN的二层交换机上,任何广播帧都会被转发给除接收端口外的所有其他端口上泛滥。例如,计算机A发送广播信息后,会被转发给端口2、3、4。
这时,如果在交换机上生成红、蓝两个VLAN。
同时设置端口1、2属于红色VLAN、端口3、4属于蓝色VLAN。
再从A发出广播帧的话,交换机就只会把它转发给同属于一个VLAN的其他端口——也就是同属于红色VLAN的端口2,不会再转发给属于蓝色VLAN的端口。
同样,C发送广播信息时,只会被转发给其他属于蓝色VLAN的端口,不会被转发给属于红色VLAN的端口。
就这样,VLAN通过限制广播帧转发的范围分割了广播域。上图中为了便于说明,以红、蓝两色识别不同的VLAN,在实际使用中则是用“VLAN的ID”来区分的。
不同VLAN的主机需要通过路由器或者三层交换机等网络设备进行通信。
理解“什么是VLAN”、“交换机是如何使用VLAN分割广播域”了吗?欢迎在评论区留言哦!
审核编辑黄宇