VLAN的网络配置

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2024年3月30日发(作者：)

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谈到VLAN，或许许多人都觉得非常神秘，甚至包括一些网管人员。其实有关VLAN的技术标准IEEE 802.1Q

早在1999年6月份就由IEEE委员正式公布实施了，而且最早的VLNA技术早在1996年Cisco〔思科〕公

司就提出了。随着几年来的开展，VLAN技术得到广泛的支持，在大大小小的企业网络中广泛应用，成为当

前最为热门的一种以太局域网技术。本篇就要为大家介绍交换机的一个最常见技术应用--VLAN技术，并针

对中、小局 域网VLAN的网络配置以实例的方式向大家简单介绍其配置方法。

一、VLAN根底

VLAN〔Virtual Local Area Network〕的中文名为"虚拟局域网"，注意不是"VPN"〔虚拟专用网〕。VLAN

是一种将局域网设备从逻辑上划分〔注意，不是从物理上划分〕成一个个网段，从而实现虚拟工作组的新

兴数据交换技术。这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中，但主流应用还是在交换机之中。但又不是

所有交换机都具有此功能，只有VLAN协议的第三层以上交换机才具有此功能，这一点可以查看相应交换机

的说明书即可得知。

IEEE于1999年公布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。VLAN技术的出现，使得管

理员根据实际应用需求，把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的播送域，每一个VLAN都包含

一组有着一样需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着一样的属性。由于它是从逻辑上划分，而不

是从物理上划分，所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理*围中，即这些工作站可以在不

同物理LAN网段。由VLAN的特点可知，一个VLAN内部的播送和单播流量都不会转发到其他VLAN中，从而

有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的平安性。

交换技术的开展，也加快了新的交换技术〔VLAN〕的应用速度。通过将企业网络划分为虚拟网络VLAN

网段，可以强化网络管理和网络平安，控制不必要的数据播送。在共享网络中，一个物理的网段就是一个

播送域。而在交换网络中，播送域可以是有一组任意选定的第二层网络地址〔MAC地址〕组成的虚拟网段。

这样，网络中工作组的划分可以突破共享网络中的地理位置限制，而完全根据管理功能来划分。这种基于

工作流的分组模式，大大提高了网络规划和重组的管理功能。在同一个VLAN中的工作站，不管它们实际与

哪个交换机连接，它们之间的通讯就好象在独立的交换机上一样。同一个VLAN中的播送只有VLAN中的成

员才能听到，而不会传输到其他的 VLAN中去，这样可以很好的控制不必要的播送风暴的产生。同时，假

设没有路由的话，不同VLAN之间不能相互通讯，这样增加了企业网络中不同部门之间的平安性。网络管理

员可以通过配置VLAN之间的路由来全面管理企业内部不同管理单元之间的信息互访。交换机是根据用户工

作站的MAC地址来划分VLAN的。所以，用户可以自由的在企业网络中移动办公，不管他在何处接入交换网

络，他都可以与VLAN内其他用户自如通讯。

VLAN网络可以是有混合的网络类型设备组成，比方：10M以太网、100M以太网、令牌网、FDDI、CDDI

等等，可以是工作站、效劳器、集线器、网络上行主干等等。

VLAN除了能将网络划分为多个播送域，从而有效地控制播送风暴的发生，以及使网络的拓扑构造变得

非常灵活的优点外，还可以用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相。

VLAN是为解决以太网的播送问题和平安性而提出的一种协议，它在以太网帧的根底上增加了VLAN头，

用VLAN ID把用户划分为更小的工作组，限制不同工作组间的用户互访，每个工作组就是一个虚拟局域网。

虚拟局域网的好处是可以限制播送*围，并能够形成虚拟工作组，动态管理网络。

二、VLAN的划分方法

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VLAN在交换机上的实现方法，可以大致划分为六类:

1. 基于端口划分的VLAN

这是最常应用的一种VLAN划分方法，应用也最为广泛、最有效，目前绝大多数VLAN协议的交换机都

提供这种VLAN配置方法。这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的交换端口来划分的，它是将VLAN交

换机上的物理端口和VLAN交换机内部的PVC〔永久虚电路〕端口分成假设干个组，每个组构成一个虚拟网，

相当于一个独立的VLAN交换机。

对于不同部门需要互访时，可通过路由器转发，并配合基于MAC地址的端口过滤。对*站点的路径上最

*近该站点的交换机、路由交换机或路由器的相应端口上，设定可通过的MAC地址集。这样就可以防止非法

入侵者从内部盗用IP地址从其他可接入点入侵的可能。

从这种划分方法本身我们可以看出，这种划分的方法的优点是定义VLAN成员时非常简单，只要将所有

的端口都定义为相应的VLAN组即可。适合于任何大小的网络。它的缺点是如果*用户离开了原来的端口，

到了一个新的交换机的*个端口，必须重新定义。

2. 基于MAC地址划分VLAN

这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分，即对每个MAC地址的主机都配置他属于哪个

组，它实现的机制就是每一块网卡都对应唯一的MAC地址，VLAN交换机跟踪属于VLAN MAC的地址。这种

方式的VLAN允许网络用户从一个物理位置移动到另一个物理位置时，自动保存其所属VLAN的成员身份。

由这种划分的机制可以看出，这种VLAN的划分方法的最大优点就是当用户物理位置移动时，即从一个

交换机换到其他的交换机时，VLAN不用重新配置，因为它是基于用户，而不是基于交换机的端口。这种方

法的缺点是初始化时，所有的用户都必须进展配置，如果有几百个甚至上千个用户的话，配置是非常累的，

所以这种划分方法通常适用于小型局域网。而且这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低，因为在

每一个交换机的端口都可能存在很多个VLAN组的成员，保存了许多用户的MAC地址，查询起来相当不容易。

另外，对于使用笔记本电脑的用户来说，他们的网卡可能经常更换，这样VLAN就必须经常配置。

3. 基于网络层协议划分VLAN

VLAN按网络层协议来划分，可分为IP、IP*、DEet、AppleTalk、Banyan等VLAN网络。这种按网络层

协议来组成的VLAN，可使播送域跨越多个VLAN交换机。这对于希望针对具体应用和效劳来组织用户的网

络管理员来说是非常具有吸引力的。而且，用户可以在网络内部自由移动，但其VLAN成员身份仍然保存不

变。

这种方法的优点是用户的物理位置改变了，不需要重新配置所属的VLAN，而且可以根据协议类型来划

分VLAN，这对网络管理者来说很重要，还有，这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN，这样可以减少网

络的通信量。这种方法的缺点是效率低，因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间的(相对

于前面两种方法)，一般的交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的以太网祯头，但要让芯片能检查IP

帧头，需要更高的技术，同时也更费时。当然，这与各个厂商的实现方法有关。

4. 根据IP组播划分VLAN

本文标签： 网络划分交换机