VLAN是英文 Virtual Local Area Network 的縮寫,中文名為"虛擬局域網",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。一個 VLAN 內部的廣播和單播流量都不會轉發到其他 VLAN 中,從而有助于控制流量、減少設備投資、簡化網絡管理、提高網絡的安全性。
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:
新的學期開始了,報道的高一學生一共700人,你也在其中。你呢,想找到和自己同時入學的遠房表哥張三,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?”
認真負責的班主任,立馬消息傳遞給了其他有聯系的班主任,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,在網絡通信中,如何不分割VLAN,會發生什么。
上圖是一個由5臺二層交換機連接了大量客戶機構成的網絡。
假設這時,計算機A需要與計算機B通信(相當于你要與張三通信)。在基于以太網的通信中,必須在數據幀中指定目標MAC 地址才能正常通信,因此計算機A必須先廣播“ARP請求(ARP Request)信息”,來嘗試獲取計算機B的MAC地址(相當于張三的電話)。
交換機1收到廣播幀(ARP請求)后,會將它轉發給除接收端口外的其他所有端口,也就是泛濫。(相當于例子中,班主任幫你找人)
接著,交換機2收到廣播幀后也會泛濫。交換機3、4、5也還會泛濫。最終ARP請求會被轉發到同一網絡中的所有客戶機上,這就是網絡風暴。(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B的MAC地址而發出的。也就是說:只要計算機B能收到就行了。可是事實上,數據幀卻傳遍整個網絡,所有的計算機都收到了它。
如此一來,一方面廣播信息消耗了網絡整體的帶寬,另一方面,收到廣播信息的計算機還要消耗一部分CPU時間來對它進行處理。造成了網絡帶寬和CPU運算能力的大量無謂消耗,可能會造成網絡癱瘓。
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,在一臺未設置任何VLAN的二層交換機上,任何廣播幀都會被轉發給除接收端口外的所有其他端口上泛濫。例如,計算機A發送廣播信息后,會被轉發給端口2、3、4。
這時,如果在交換機上生成紅、藍兩個VLAN。
同時設置端口1、2屬于紅色VLAN、端口3、4屬于藍色VLAN。
再從A發出廣播幀的話,交換機就只會把它轉發給同屬于一個VLAN的其他端口——也就是同屬于紅色VLAN的端口2,不會再轉發給屬于藍色VLAN的端口。
同樣,C發送廣播信息時,只會被轉發給其他屬于藍色VLAN的端口,不會被轉發給屬于紅色VLAN的端口。
就這樣,VLAN通過限制廣播幀轉發的范圍分割了廣播域。上圖中為了便于說明,以紅、藍兩色識別不同的VLAN,在實際使用中則是用“VLAN的ID”來區分的。
不同VLAN的主機需要通過路由器或者三層交換機等網絡設備進行通信。
理解“什么是VLAN”、“交換機是如何使用VLAN分割廣播域”了嗎?歡迎在評論區留言哦!
審核編輯黃宇
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