網絡初級篇之VLAN（原理）

1、早期網絡的問題

　　一、若某時刻有多個節點同時試圖發送數據，極易產生衝突域，這樣使得網絡傳輸效率大大下降。

　　二、從一節點發送的數據都會被送到各個節點，極易造成廣播域，這樣會使得產生太多的廣播流量而耗費大量帶寬。

　　三、全部主機共用同一鏈路，沒法保證信息的安全。

 

2、VLAN的產生

　　VLAN技術能夠將一個物理局域網在邏輯上劃分紅多個廣播域（多個VLAN）。VLAN技術部署在數據鏈路層，能夠隔離二層流量。同一個VLAN內的主機共享一個廣播域，它們之間能夠直接進行數據交換；不一樣VLAN內的主機屬於不一樣的廣播域，不能直接進行數據的交換。從而提升了網絡的安全性。

 

3、VLAN標籤的格式

　　

 

4、VLAN的鏈路類型

　　VLAN的鏈路類型有兩種：Access鏈路與Trunk鏈路

　　接入鏈路（Access Link）：終端設備與交換機所鏈接的鏈路。

　　幹道鏈路（Trunk Link）：交換機與交換機所鏈接的鏈路，是一條中繼鏈路。

 

5、端口類型

　　一、Access端口

　　①當它收到一個幀的時候，若是這個幀沒有Tag標記，它就用本身的PVID給他打上標記。

　　②它在發出一個幀時若是VID=PVID就去掉標記以保證傳送給終端設備的幀沒有被變更過。

　　③Access端口發出的以太網數據幀中不帶有VLAN標記。Access端口的特色是 只容許符合PVID（或者VID）的流量經過。

　　二、Trunk端口

　　①特殊狀況下，當它收到一個沒有VID標記的幀的時候，它就用本身的PVID給他打上標記。以後查詢容許經過的VLAN ID的列表，容許經過則接收，不然丟棄。

　　②當它收到一個有VID標記的幀的時候，查詢容許經過的VLAN ID的列表，容許經過則接收，不然丟棄。

　　③當它發送一個與本身PVID相等且在容許經過的VLAN ID的列表中的幀的時候，會將幀中的Tag去掉，發送報文。

　　④當它發送一個與本身PVID不相等且在容許經過的VLAN ID的列表中的幀的時候，會將幀中的Tag保持不變，發送報文。

　　三、Hybrid端口

　　Access端口通常發送的都是沒有Tag的數據幀，而Trunk通常發送的都是帶有Tag的數據幀。而Hybrid這個模式的端口集合了Access端口與Trunk端口二者的屬性。既能夠鏈接接入鏈路，也能夠鏈接幹道鏈路。

　　①當它收到一個沒有VID標記的幀的時候，它就用本身的PVID給他打上標記。以後查詢容許經過的VLAN ID的列表，容許經過則接收，不然丟棄。

　　②當它收到一個有VID標記的幀的時候，查詢容許經過的VLAN ID的列表，容許經過則接收，不然丟棄。

　　③轉發是數據幀能夠經過命令配置發送時是否攜帶Tag，攜帶Tag則原Tag不變；不攜帶Tag則將Tag剝離。

 

6、PVID

　　PVID是在劃分vlan時候每一個端口都有且只有一個，默認狀況下每一個端口初始PVID是1，表示它是vlan1的成員。在Access中，若是給他劃分了其餘VLAN，那麼PVID相應會發生更改；在Trunk與Hybrid中，能夠修改PVID。

 

7、VLAN的劃分

　　VLAN的劃分能夠根據如下幾點進行劃分

　　①基於端口的劃分：根據網絡設備上不一樣的端口編號進行VLAN的劃分。經過每一個端口配置不一樣的PVID，來將端口劃分到不一樣的VLAN中。若主機鏈接移位，則須要從新進行配置。

　　②基於MAC的劃分：根據主機上的MAC進行VLAN的劃分。此方法須要提早配置MAC與VLAN ID的映射關係，網絡設備收到不帶有Tag的數據幀時，會根據MAC來打上相對應的VLAN標記。若主機鏈接移位，無需進行從新配置。

　　③基於IP段的劃分：根據不一樣IP地址進行VLAN的劃分。

　　④基於協議的劃分：根據不一樣的協議類型進行VLAN的劃分。須要提早定義協議與VLAN ID的映射關係。

　　⑤基於策略的劃分：使用不一樣條件組合進行VLAN的劃分。只有當全部條件都匹配時，網絡設備纔會爲數據幀打上VLAN標籤。每一條策略都須要進行手動配置。

 

8、Voice-Vlan

　　一、Voice-Vlan的產生及特色

　　①產生

　　因爲語音數據在傳輸時須要具備比其餘業務數據更高的優先級，以減小數據傳輸過程當中可能會產生的延時，從而保證通話質量。

　　②特色

　　高優先級、Voice-Vlan ID（2-4094）

　　二、工做模式

　　①手動模式

　　手動將鏈接語音設備的端口加入Voice-Vlan中，該端口下鏈接的語音設備所發出的帶有Voice VLAN標籤的語音流便可以經過該端口進行傳輸，並享有較高的傳輸優先級。

　　②自動模式

　　使能Voice-Vlan的接口根據進入端口的數據流中的源MAC地址字段來判斷該數據流是否爲語音數據流。源MAC地址符合系統設置的語音設備OUI。

　　三、擴展

　　OUI地址爲MAC地址的前24位，是IEEE爲不一樣設備供應商分配的一個全球惟一的標識符，從OUI地址能夠判斷出該設備是哪個廠商的產品。