1 為什么需要 VLAN(Virtual Local Area Network)
VLAN是一個邏輯網(wǎng)絡(luò)，VLAN將設(shè)備/用戶進(jìn)行邏輯分組，VLAN需要在Switch上創(chuàng)建。為什么需要這樣呢？為何不能所有設(shè)備都在同一個網(wǎng)絡(luò)？
如下網(wǎng)絡(luò)，如果設(shè)備過多，在同一個廣播域，必然會造成流量擁塞、線路性能低。同時，由于所有機(jī)器共用同一段網(wǎng)絡(luò)，會導(dǎo)致性能問題。
如果要解決這個問題，有以下幾種解決辦法：
-
不同組群有各自的Switch，這樣一個廣播域就劃分為2個廣播域，并且相互獨立，然后通過三層路由器連接兩個網(wǎng)絡(luò)。
image.png
- 通過在 Switch 上配置VLAN，并且Switch和一個Router相連，從而實現(xiàn)兩個VLAN互通，Switch 和 Router之間的連線叫做 Trunking / Trunk。
-
通過多層交換機(jī)（Multilayer Switch）類似方法2中創(chuàng)建2個VLAN，通過多層交換機(jī)的內(nèi)部VLAN路由技術(shù)，從而實現(xiàn)2個VLAN互通。
image.png
通過以上方案，我們可以看到 VLAN 可以簡化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和實現(xiàn)，通過VLAN我們可以忽略物理位置限制，按照邏輯需求將設(shè)備劃分到不同網(wǎng)絡(luò)。
如果沒有VLAN，一旦設(shè)備需要重新劃分，就會涉及到重新連線配置，而通過VLAN，我們只需要調(diào)整配置。
一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，VLAN 又可以幫助我們縮小問題范圍，只需要關(guān)注發(fā)生問題的VLAN內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)問題。
2 VLAN 實現(xiàn)機(jī)制
如圖所示，2個switch分別連了2臺電腦，A和C都是Vlan10, B和D都是Vlan20，如果想要A和C通信，B和D通信，且不同vlan的電腦不能通信，那么就要用到 Vlan，兩個switch之間的link叫做 Trunck。
一個Trunk可以連接 Switch，也可以鏈接 Switch 和 Router，默認(rèn)情況，一個trunk既可以處理switch 所有 vlan 的vlan流量，也可以配置為只允許傳遞某一個vlan的流量。
下面再來認(rèn)識一下Vlan用到的端口：
Trunk/Tagged Port: Trunk 和 普通物理連線并無區(qū)別，但是一條trunck兩端的接口需要經(jīng)過特殊的配置。兩端接口再Cisco設(shè)備上被稱為 trunk port，其他vendor的設(shè)備上則叫做 tagged port，圖中紅色圈。Trunk/Tagged Port 用于給數(shù)據(jù)包添加 Vlan Tag。
-
Access/Untagged Port: 橙色圈是客戶機(jī)連到switch上的端口，叫做 Access Port，這里應(yīng)該有4個，圈一個示例一下。Access Port用來發(fā)送和接受沒有 Vlan Tag 的數(shù)據(jù)包。也就是說，Access/Untagged Port只能用于一個Vlan。
image.png
- A向 switch 1 發(fā)送數(shù)據(jù)包 Ethernet Frame
- Trunk / Tagged Port 發(fā)送前會添加Tag信息，其中 VLAN Identifier標(biāo)識屬于哪個Vlan的流量
- Frame經(jīng)過Trunk到達(dá)switch 2，switch 2解析Tag之后，丟掉Tag發(fā)送到指定的 Access Port發(fā)給客戶機(jī)C
