VLAN是在物理网络上划分出来的逻辑网络。每个VLAN具备独立的广播域,二层的单播、多播和广播帧只在一个VLAN内转发和扩散,而不会直接进入其它VLAN中。VLAN间的通信需要通过三层设备或三层接口实现。
通过背景可知,在未划分VLAN之前,二层交换设备的所有接口在同一个广播域中,会导致带宽浪费和信息泄露等问题。VLAN技术通过将不同的接口加入不同的VLAN,并为每个VLAN添加Tag标识,可以将一个物理局域网划分为多个虚拟局域网。对比图4-1和图4-2,802.1Q帧比传统以太网数据帧多了4字节的Tag标识。在Tag中有一个VID(VLAN ID)字段,用于表示用户所属的VLAN。具有相同VID标识的用户属于同一个VLAN,可以直接进行二层通信,数据帧可以在VLAN内转发和扩散,而不同VID标识的VLAN不能直接进行二层通信,实现了广播域的隔离。
在图4-1场景中,假设某公司大楼的六层和七层均有技术部和财务部的办公室。由于拓扑中不存在路由器,设备也未配置VLAN,所有设备均处在同一广播域中,级联的二层交换机组成一个巨大的广播域。此时,所有用户间均可以直接进行二层通信,不同部门的用户可以互相访问,可能造成敏感信息被窃取等安全问题。此外,由于交换机从所有接口泛洪广播包,广播数据在广播域中泛洪,占用网络带宽,降低设备性能。随着内部网络主机数目增多,带宽浪费和安全等问题愈发明显。为了信息安全,提高通信的性能,现在要求部门内的设备之间可以互相访问,但部门之间相互二层隔离。
VLAN技术可以将同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域,形成一个个虚拟局域网VLAN。每个VLAN包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着同样的属性。每个VLAN可以实现广播域隔离,既节约带宽又能加强局域网安全性。
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