VLAN技术与中继

虚拟局域网与中继技术虚拟局域网VLAN技术：是通过路由和交换设备，在网络的物理拓扑基础上建立的一个逻辑网络。VLAN可以看作一个广播域，或可以看成一组客户工作站的集合，它们不受地理位置的限制而像处于同一个LAN上那样互相交换信息。不同物理网络的计算机可以处于同一个VLAN,同一个物理网络的计算机也可以处于不同的VLAN。VLAN技术允许网络管理员将一个物理的LAN逻辑地划分成多个不同的广播域（或称虚拟LAN，即VLAN）。而每一个VLAN都包含一组有着相同特性或需求的用户计算机，与物理上形成的LAN有着相同的属性。但由于它是逻辑地而不是物理地划分，所以同一个VLAN内的各个用户计算机无须被放置在同一个物理空间里，即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段，如同一个办公室中的用户。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN用户计算机中，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主要功能1.提高管理效率2.控制广播数据3.增强网络安全性4.实现虚拟工作组划分VLAN的方法划分VLAN指的是给一个指定的VLAN分配站点1.按交换机端口进行划分这是一种从OSI/RM物理层角度进行种的VLAN划分方式。它是将交换机中的某些端口定义为一个单独的区域，从而形成一个VLAN网段。优点：配置起来非常方便，这种划分方式适用于网络环境比较固定的情况。缺点：不够灵活，当一个用户从一个端口移至另一端口时，必须对VLAN成员重新配置。2.按MAC地址划分这是从OSI/RM数据链路层角度进行的VLAN划分了。由管理人员指定属于同一个VLAN中的各用户站的MAC地址。优点：因为MAC地址是捆绑在网卡上的，所以用户移至别处，它仍在原VLAN中。缺点：在大型网络中初始配置工作量很大。3.按第三层协议划分基于网络层来划分VLAN可以有两种方案：一种基于通信协议（如果网络中存在多协议）来划分；另一种是基于网络层地址（最常见的是TCP/IP中的子网段地址）来划分。这种划分方法在决定VLAN成员的身份时，主要考虑网络层地址或协议类型。4.IP组播VLAN基于这种VLAN划分方式可将任何属于同一IP广播组的计算机划分到同一VLAN。任何一个工作站都有机会成为某一个广播组的成员，只要它对该广播组的广播确认信息给予肯定的回答。所有加入同一个广播组的工作站被视为同一个虚拟网的成员。然而，他们的这种成员身份可根据实际需求保留一定的时间。5.基于策略的VLAN策略的VLAN是最灵活的VLAN划分方式。这种方式具有自动配置的能力，能够把相关的用户连成一体，在逻辑划分上称为关系网络。网络管理员只需在网管软件中确定划分VLAN的规则（或属性），那么当一个站点加入网络中时，将会被发现并感知，并被自动地包含进正确的VLAN中。同时，对站点的移动和改变也可自动识别和跟踪。中继技术中继（Trunk)：是一种封装技术，它是一条点到点的链路，链路的两端可以都是交换机，也可以是交换机和路由器，还可以是主机或路由器。Trunk的主要功能是仅通过一条链路就可以连接多个VLAN。如上图所示，在实际的企业环境中，会有多台交换机共同作用，在每台交换机上都会根据部门划分VLAN，为了让处于不同交换机上的VLAN之间能够通信，因此我们使用中继（VLANTRUNK）VLANTRUNK的作用：不同交换机上相同ID的VLAN相互通信，传输前加个标识，把标识的方法告诉对方。数据帧通过中继链路的过程（1）连接在SW0上的VLAN10的主机A发送数据帧给SW1上的VLAN10中的主机B，主机A发送普通的数据帧。（2）交换机SW0接收到这些数据帧后，根据接收到的数据帧的端口信息，得知此帧出于何处，并且查看MAC地址表，知道需要转发给SW1，于是，SW1就会在这些数据帧上打上VLAN的标记，也就是在数据帧中插入一个字段，将VLANID信息写入这个字段。（3）SW1接收到这些有VLANID标识的数据帧后，根据目标MAC地址，将数据帧转发给VLAN10中的主机B。VLAN的标识及两种封装类型（1）IEEE802.1Q工作原理及帧格式802.1Q是共有的标记方法，使用了一种内部标记机制。内部意味着标记插入到数据帧内；标记意味着对数据进行修改。中继设备将插入4字节的标记，并重新计算帧校验序列。（2）ISL（Inter-SwitchLink）工作原理及帧格式ISL是CISCO专有协议，是通过在帧外围增加封装而在中继链路上多路复用VLAN的一种方法，它用来互连多个交换机，当数据流在中继链路上的交换机间传输时，维护VLAN信息。ISL将帧标记信息添加在帧的帧头和帧尾，增加一个26字节的帧头和4字节的帧尾，帧尾包含了一个CRC，用来确保新封装的帧数据的完整性。IEEE802.1Q和ISL的异同802.1Q是公有的VLANTRUNK标记，而ISL是CISCO私有的标记方式；802.1Q将标记添加到以太网帧的中间，而ISL将标记添加到以太网帧的首尾；ISL标记比802.1Q标记长26个字节，802.1Q标记共4个字节，ISL共30个字节。