VLAN就像在广播域中划分了不同的小圈子，每个圈子里的设备可以互相通信，但不会干扰到其他圈子。例如，一个公司的不同部门，如技术部、研发部、市场部，他们可能更希望只与自己的部门内部通信，而不是听到整个公司网络上的所有广播信息。VLAN就能实现这一点，它允许我们将这些部门划分到不同的虚拟网络中，每个部门就是一个VLAN，他们之间的通信就像是圈子里的私聊，不会干扰到其他圈子。
为什么需要VLAN呢？想象一下，如果公司没有划分VLAN，那么每次设备A想要与设备B通信时，都需要先广播一条信息来寻找B的地址。这条信息会传遍整个网络，就像在广场上大喊“我找设备B”，结果整个广场的所有人都会听到。这不仅消耗了网络带宽，还可能导致信息安全问题，因为所有信息都在广播。通过使用VLAN，我们可以限制广播信息的传播范围，只让需要听到的人听到，这样不仅节省了带宽，也提高了信息的安全性。
VLAN的实现方式有多种，最常见的是基于端口的划分。比如，交换机的不同端口可以分配给不同的VLAN，连接到同一个端口的设备就属于同一个VLAN，他们可以互相通信。这种方法简单直接，但缺点是如果设备换了一个端口，就需要重新配置VLAN。另一种方式是基于MAC地址划分，这种方法的好处是设备换端口不需要重新配置VLAN，但缺点是需要记录所有设备的MAC地址，工作量较大。
除了上述两种，还有基于网络层和子网地址的划分方式。基于网络层划分可以根据设备的ip地址来划分VLAN，这种方式的好处是设备即使换了位置，只要IP地址不变，就不需要重新配置VLAN。基于子网地址划分则是将同一个子网内的设备划分到同一个VLAN，这种方式在路由器连接时更容易扩展。
总结一下，VLAN就像是网络世界中的私人空间，它允许我们在一个大的广播域中创建多个小圈子，每个圈子里的设备可以自由通信，而不会干扰到其他圈子。这不仅提高了网络效率，也增强了网络的安全性。
聪明的你一定明白什么是广播域啦~
那广播域和VLAN之间到底有着什么关系呢？
01 为什么要用VLAN？
根据上文的对话，我们知道广播域内所有的用户都会监听到广播包。
假设一个公司里边有很多部门：技术部，研发部，市场部等。
但是各个部门中的计算机都是部门内打交道较多，跨部门打交道较少。
那么就需要对不同部门进行隔离，也就是将广播域变小。
我们用三台交换机代表三个部门，形成连接少量计算机构成的网络。
假设这时，A需要与B通信。
如果没有对不同部门进行隔离会怎么样呢？
A必须先广播“ARP请求信息”，来尝试获取B的MAC地址。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。
技术部交换机收到A的“ARP请求信息”后，会将“ARP请求信息”转发给除A外的其他所有与其相连的设备（B和研发部交换机）。
研发部交换机收到广播后向C、D和市场部交换机发广播。
市场部交换机收到广播后向E和F发广播，最终“ARP请求信息”会被转发至网络中的所有计算机上。
除B外的计算机，收到信息之后会直接丢弃。
只有B进行回应，将自己的MAC地址信息发送给技术部交换机，再由技术部交换机发送给A。
注意：
这里原本是为了获得计算机B的MAC地址。只要计算机B能收到就万事大吉了。
实际上却是数据帧传遍整个网络，所有计算机都收到了ARP请求信息…
如此一来，造成如以下不好的后果：
网络整体带宽被占用。
潜在的信息安全风险。
占用CPU资源。
因此，VLAN应运而生！
02 什么是VLAN?
VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是在LAN（Local Area Network，局域网）的基础上发展而来。
LAN：是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组，实现数据传输和资源共享的计算机网络。通过地理位置划分，一般是方圆几千米以内。
VLAN：是指局域网从逻辑上划分成一个个更小的局域网，VLAN之间在数据链路层上是隔离的，从而实现虚拟工作组的数据交换技术。
因此，在上面的例子中，我们需要将计算机A和计算机B划分到同一个VLAN中。 如下图所示，计算机A和计算机B都划分到VLAN1中，和其他计算机隔离开，那么计算机A发送广播也就只有计算机B能接收到啦~
除此以外，跨交换机划分VLAN也是一样。 假设技术部交换机和研发部交换机在两个办公楼，可以从逻辑上划分VLAN，使得位于两个楼里的同一部门的人也能组成相同VLAN。
好的，接下来看看，VLAN是如何实现的呢？
03VLAN如何实现？
【基于端口划分VLAN】
端口与VLAN对应关系如下：
| gei-1/1/0/1 | VLAN 10 |
| gei-1/1/0/3 | |
| gei-1/1/0/2 | VLAN 20 |
| gei-1/1/0/4 |
如此一来，同一个VLAN连接的计算机彼此能够互相通信。
举个栗子：
计算机192.168.0.1和计算机192.168.0.3能彼此通信。
计算机192.168.0.1和计算机192.168.0.2间不能通信。
这就是基于端口划分VLAN，也是我们最常用的VLAN实现方法。
基于端口划分VLAN的方法特点如下：
| 优点 | 定义VLAN操作非常简单，指定端口就可以了。 |
| 缺点 | 如果VLAN 10的用户离开了原来的端口，到了一个新的交换机的某个端口，就需要重新定义。 |
【基于MAC地址划分VLAN】
交换机根据报文的MAC地址决定报文应该在哪个VLAN中进行转发，因此交换机需要知道MAC和VLAN的映射关系。
MAC地址与VLAN对应关系如下：
| 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地址划分vlan配置起来较麻烦，需要记录所有计算机MAC地址。但是这种划分方法在用户端口变化时，VLAN划分不变。
基于MAC地址划分VLAN的方法特点如下：
| 优点 | 当计算机连接的交换机发生变化时，不需要重新配置。 |
| 缺点 | 所有计算机都必须划分VLAN，如果计算机数多，工作量将会特别大。 无法限制广播域而导致交换机执行效率降低。 笔记本电脑的用户，当更换网卡时，需要重新配置。 |
【基于网络层划分VLAN】
基于网络层划分VLAN即根据每个计算机的网络层地址或者协议地址（如果支持多协议）划分VLAN。
网络协议与VLAN对应关系如下：
| 192.168.0.1 | ICMP协议 | VLAN 10 |
| 192.168.0.3 | ||
| 192.168.0.2 | IP协议 | VLAN 20 |
| 192.168.0.4 |
ICMP协议：Internet Control Message Protocol，Internet控制报文协议。
基于网络层划分VLAN的方法特点如下：
| 优点 | 物理位置改变不需要重新配置VLAN，是根据协议类型来划分VLAN。 |
| 缺点 | 效率低，需要消耗时间检查每个网络层地址。 |
【基于子网地址划分VLAN】
基于子网地址划分VLAN即一个网段就是一个VLAN。
图中交换机下有的计算机属于1.0网段，有的计算机属于2.0网段，那么通过配置可以把不同网段的用户划分到不同VLAN。
子网地址与VLAN对应关系如下：
| 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 |
基于子网地址划分VLAN的方法特点如下：
| 优点 | 有更大灵活性，容易通过路由器进行扩展。 |
| 缺点 | 不适合局域网，效率不高。 |
04 总结
讲了这么多，最后我们来总结一下VLAN的优点：
控制广播风暴
一个VLAN就是一个逻辑的广播域，通过对VLAN的创建及划分，隔离了广播域，可以控制广播风暴的产生。
提高网络整体安全性
通过端口和MAC地址等VLAN划分原则，可以控制用户访问权限和逻辑网段大小，将不同用户群划分到不同VLAN中，从而提高交换式网络的整体性能和安全性。
网络管理简单、直观
采用VLAN技术，可以根据不同需求将不同地理位置的网络用户划分为一个逻辑网段。大大减轻了网络管理和维护工作的负担，降低网络维护费用。
审核编辑：刘清
