局域網(wǎng)交換技術及應用-虛擬局域網(wǎng)技術

虛擬局域網(wǎng)技術VLAN的概念虛擬局域網(wǎng)(VirtualLocalAreaNetwork)技術，是將局域網(wǎng)從邏輯上劃分為一個個的網(wǎng)段，從而實現(xiàn)虛擬工作組的一種交換技術。每一個虛擬工作組中都有明確的標識符，指明發(fā)送這個幀的站點是屬于哪一個VLAN的。VLAN的技術背景122324Switch192.168.1.1192.168.1.2192.168.1.3192.168.1.4交換機在沒有劃分vlan時，所有接口屬于同一個廣播域，往往也是一個邏輯子網(wǎng)。VLAN的技術背景122324Switch192.168.1.1192.168.1.2192.168.1.3192.168.1.4用戶無法根據(jù)業(yè)務需要，靈活的在交換機上進行廣播域的隔離。隨著網(wǎng)絡規(guī)模越來越大、終端數(shù)量越來越多,廣播將給網(wǎng)絡帶來重大問題。122324Switch192.168.1.1192.168.1.2192.168.2.1192.168.2.2WLAN10WLAN20VLAN(VirtualLAN)技術提供了一種靈活的解決方案，通過在交換機上配置VLAN,可以實現(xiàn)在同一個VLAN內(nèi)的用戶可以進行二層互訪，而不同VLAN間的用戶被二層隔離。劃分vlan的優(yōu)點安全性好在沒有路由器的情況下，不同虛網(wǎng)間不能相互發(fā)送信息。網(wǎng)絡分段可將物理網(wǎng)絡邏輯分段，而不是按物理位置分段?？梢詫⒉煌攸c，不同部門的計算機劃到一個虛網(wǎng)上，為進行有效的網(wǎng)絡管理提供了方便。提供較好的靈活性可以很方便地將某一站點加入某個虛網(wǎng)中或從某個虛網(wǎng)中刪除。VLAN分類靜態(tài)VLAN1也稱基于接口的VLAN，直接將某一接口劃分到固定VLAN中?，F(xiàn)網(wǎng)中99%的應用場景都是靜態(tài)VLAN?；贛AC地址的VLAN2通過不同終端的MAC地址來建立VLAN。這種方式靈活性較強，應用場景較少?；趨f(xié)議的VALN3是根據(jù)終端使用不同的三層協(xié)議來建立VLAN。此種方式現(xiàn)已不用。靜態(tài)VLAN的基本原理802.1q幀格式IEEE802.1q是虛擬局域網(wǎng)的正式標準，它對EthernetⅡ的幀格式進行了修改，在源MAC地址字段和協(xié)議類型字段之間加入4字節(jié)的標簽字段，每臺支持802.1q協(xié)議的交換機在處理數(shù)據(jù)幀時會打上該標簽，以區(qū)分該幀屬于哪一個VLAN。靜態(tài)VLAN的基本原理802.1q幀格式DMACSMACTypeDataFCSDMACSMACTagTypeDataFCS6bytes6bytes2bytes46-1500bytes4bytes6bytes6bytes4bytes2bytes46-1500bytes4bytesEthernetⅡ幀格式IEEE802.3幀格式0×8100PRICFICLANID(12b)TPID2bytesTCL2bytesVLAN鏈路類型用于連接主機和交換機的鏈路，接入鏈路上傳輸?shù)膸际遣粠撕灥膸?，該鏈路只能屬于一個vlan。Access鏈路用于交換機間的互連鏈路，干道鏈路上傳輸?shù)膸际菐撕灥膸?，該鏈路能夠承載多個vlan。Trunk鏈路VLAN接口類型Access接口Trunk接口Hybrid接口VLAN接口類型用于連接三層及以上設備，需要關聯(lián)某一個VLAN：進幀時打上對應的vlanID標簽，出幀的時候撕掉對應vlanID標簽。Access口(接入接口)用于交換機之間對聯(lián)，需要放行相應的VLAN，讓數(shù)據(jù)幀帶著vlanID標簽通過Trunk鏈路。Trunk口(vlan干道接口)VLAN接口類型既可以連接終端，又可以連接交換機。既可以連接接入鏈路又可以連接干道鏈路。允許多個VLAN的幀通過，并可以在出接口方向?qū)⑷我釼LAN幀的標簽剝離，其功能完全由命令決定。Hybrid口(混合接口)交換機VLAN工作流程交換機接收報文時需要判斷數(shù)據(jù)幀在哪個vlan中轉(zhuǎn)發(fā)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)幀屬性判斷收到tag幀——按照tag中vlanID標識轉(zhuǎn)發(fā)收到untag幀——按照接收接口所在vlan轉(zhuǎn)發(fā)交換機發(fā)送報文時需要判斷是否攜帶vlanID標記根據(jù)發(fā)送接口的類型判斷發(fā)送接口是access接口——發(fā)送untag幀（撕掉標簽后發(fā)送）發(fā)送接口是trunk接口——發(fā)送tag幀跨交換機vlan的操作V20V10ACCACCTRUNKV10TRUNKACCACCV20PC1向PC2發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)幀首先進入本端交換機vlan10接口，Acess接口收到數(shù)據(jù)幀后會打上vlan10的標簽，然后帶著標簽從trunk口轉(zhuǎn)發(fā)，另一端交換機收到該幀后，會幀剝離標簽并從自己的vlan10接口轉(zhuǎn)發(fā)至PC2，完成整個通信過程。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)10數(shù)據(jù)PC1PC2課后習題：1.什