VLAN是英文 Virtual Local Area Network 的縮寫,中文名為"虛擬局域網(wǎng)",是將一個物理的 LAN 在邏輯上劃分成多個廣播域的通信技術(shù)。一個 VLAN 內(nèi)部的廣播和單播流量都不會轉(zhuǎn)發(fā)到其他 VLAN 中,從而有助于控制流量、減少設(shè)備投資、簡化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。
這樣的概念解釋,是不是有種“講了但沒完全講”的感覺,很多朋友仍然一頭霧水。別急,跟著小映的思路慢慢來,包你明白到底啥是VLAN!
我們先來看一個例子:
新的學(xué)期開始了,報道的高一學(xué)生一共700人,你也在其中。你呢,想找到和自己同時入學(xué)的遠(yuǎn)房表哥張三,于是,你找到班主任說道:“老師可以幫我找一下張三的電話嗎?”
認(rèn)真負(fù)責(zé)的班主任,立馬消息傳遞給了其他有聯(lián)系的班主任,讓他們也幫著找。于是班主任們一個一個的問學(xué)生:張三你電話多少?一時間,整個年級的人都知道你在找張三了。
這事兒是不是聽起來就離譜,太浪費精力了!
同樣的道理,在網(wǎng)絡(luò)通信中,如何不分割VLAN,會發(fā)生什么。
上圖是一個由5臺二層交換機(jī)連接了大量客戶機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。
假設(shè)這時,計算機(jī)A需要與計算機(jī)B通信(相當(dāng)于你要與張三通信)。在基于以太網(wǎng)的通信中,必須在數(shù)據(jù)幀中指定目標(biāo)MAC 地址才能正常通信,因此計算機(jī)A必須先廣播“ARP請求(ARP Request)信息”,來嘗試獲取計算機(jī)B的MAC地址(相當(dāng)于張三的電話)。
交換機(jī)1收到廣播幀(ARP請求)后,會將它轉(zhuǎn)發(fā)給除接收端口外的其他所有端口,也就是泛濫。(相當(dāng)于例子中,班主任幫你找人)
接著,交換機(jī)2收到廣播幀后也會泛濫。交換機(jī)3、4、5也還會泛濫。最終ARP請求會被轉(zhuǎn)發(fā)到同一網(wǎng)絡(luò)中的所有客戶機(jī)上,這就是網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴。(這下所有人都知道你在找張三了)
這個計算A的ARP請求原本是為了獲得計算機(jī)B的MAC地址而發(fā)出的。也就是說:只要計算機(jī)B能收到就行了??墒鞘聦嵣?,數(shù)據(jù)幀卻傳遍整個網(wǎng)絡(luò),所有的計算機(jī)都收到了它。
如此一來,一方面廣播信息消耗了網(wǎng)絡(luò)整體的帶寬,另一方面,收到廣播信息的計算機(jī)還要消耗一部分CPU時間來對它進(jìn)行處理。造成了網(wǎng)絡(luò)帶寬和CPU運算能力的大量無謂消耗,可能會造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。
在理解了“為什么需要VLAN”之后,接下來讓我們來了解一下如何使用Vlan劃分廣播域。
首先,在一臺未設(shè)置任何VLAN的二層交換機(jī)上,任何廣播幀都會被轉(zhuǎn)發(fā)給除接收端口外的所有其他端口上泛濫。例如,計算機(jī)A發(fā)送廣播信息后,會被轉(zhuǎn)發(fā)給端口2、3、4。
這時,如果在交換機(jī)上生成紅、藍(lán)兩個VLAN。
同時設(shè)置端口1、2屬于紅色VLAN、端口3、4屬于藍(lán)色VLAN。
再從A發(fā)出廣播幀的話,交換機(jī)就只會把它轉(zhuǎn)發(fā)給同屬于一個VLAN的其他端口——也就是同屬于紅色VLAN的端口2,不會再轉(zhuǎn)發(fā)給屬于藍(lán)色VLAN的端口。
同樣,C發(fā)送廣播信息時,只會被轉(zhuǎn)發(fā)給其他屬于藍(lán)色VLAN的端口,不會被轉(zhuǎn)發(fā)給屬于紅色VLAN的端口。
就這樣,VLAN通過限制廣播幀轉(zhuǎn)發(fā)的范圍分割了廣播域。上圖中為了便于說明,以紅、藍(lán)兩色識別不同的VLAN,在實際使用中則是用“VLAN的ID”來區(qū)分的。
不同VLAN的主機(jī)需要通過路由器或者三層交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行通信。
理解“什么是VLAN”、“交換機(jī)是如何使用VLAN分割廣播域”了嗎?歡迎在評論區(qū)留言哦!
審核編輯黃宇
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