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VLAN技術白皮書
摘要：VLAN（Virtual Local AreaNetwork）即虛擬局域網，是一種通過將局域網內的設備邏輯地而不是物理地劃分成一個個網段從而實現虛擬工作組的新興技術。IEEE于1999年頒布了用以標準化VLAN實現方案的802.1Q協議標準草案。
關鍵詞：VLAN VLAN聚合 PVLAN GVRP VTP
1、VLAN概述
VLAN（Virtual Local AreaNetwork）即虛擬局域網，是一種通過將局域網內的設備邏輯地而不是物理地劃分成一個個網段從而實現虛擬工作組的新興技術。IEEE于1999年頒布了用以標準化VLAN實現方案的802.1Q協議標準草案。
VLAN是為解決以太網的廣播問題和安全性而提出的一種協議，它在以太網幀的基礎上增加了VLAN頭，用VLAN ID把用戶劃分為更小的工作組，限制不同工作組間的用戶二層互訪，每個工作組就是一個虛擬局域網。虛擬局域網的好處是可以限制廣播范圍，并能夠形成虛擬工作組，動態管理網絡。
2、VLAN在交換機上的實現方法，可以大致劃分為4類：
�。�1）、 基于端口劃分的VLAN
這種劃分VLAN的方法是根據以太網交換機的端，口來劃分，比如Quidway S3526的1~4端口為VLAN 10，5~17為VLAN 20，18~24為VLAN 30，當然，這些屬于同一VLAN的端口可以不連續，如何配置，由管理員決定，如果有多個交換機，例如，可以指定交換機 1的1~6端口和交換機 2 的1~4端口為同一VLAN，即同一VLAN可以跨越數個以太網交換機，根據端口劃分是目前定義VLAN的最廣泛的方法，IEEE 802.1Q規定了依據以太網交換機的端口來劃分VLAN的國際標準。
這種劃分的方法的優點是定義VLAN成員時非常簡單，只要將所有的端口都指定義一下就可以了。它的缺點是如果VLAN A的用戶離開了原來的端口，到了一個新的交換機的某個端口，那么就必須重新定義。
（2）、基于MAC地址劃分VLAN
這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的MAC地址來劃分，即對每個MAC地址的主機都配置他屬于哪個組。這種劃分VLAN的方法的最大優點就是當用戶物理位置移動時，即從一個交換機換到其他的交換機時，VLAN不用重新配置，所以，可以認為這種根據MAC地址的劃分方法是基于用戶的VLAN，這種方法的缺點是初始化時，所有的用戶都必須進行配置，如果有幾百個甚至上千個用戶的話，配置是非常累的。而且這種劃分的方法也導致了交換機執行效率的降低，因為在每一個交換機的端口都可能存在很多個VLAN組的成員，這樣就無法限制廣播包了。另外，對于使用筆記本電腦的用戶來說，他們的網卡可能經常更換，這樣，VLAN就必須不停的配置。
�。�3）、基于網絡層劃分VLAN
這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的網絡層地址或協議類型(如果支持多協議)劃分的，雖然這種劃分方法是根據網絡地址，比如IP地址，但它不是路由，與網絡層的路由毫無關系。它雖然查看每個數據包的IP地址，但由于不是路由，所以，沒有RIP，OSPF等路由協議，而是根據生成樹算法進行橋交換。
這種方法的優點是用戶的物理位置改變了，不需要重新配置所屬的VLAN，而且可以根據協議類型來劃分VLAN，這對網絡管理者來說很重要，還有，這種方法不需要附加的幀標簽來識別VLAN，這樣可以減少網絡的通信量。
這種方法的缺點是效率低，因為檢查每一個數據包的網絡層地址是需要消耗處理時間的(相對于前面兩種方法)，一般的交換機芯片都可以自動檢查網絡上數據包的以太網禎頭，但要讓芯片能檢查IP幀頭，需要更高的技術，同時也更費時。當然，這與各個廠商的實現方法有關。
4、根據IP組播劃分VLAN
IP 組播實際上也是一種VLAN的定義，即認為一個組播組就是一個VLAN，這種劃分的方法將VLAN擴大到了廣域網，因此這種方法具有更大的靈活性，而且也很容易通過路由器進行擴展，當然這種方法不適合局域網，主要是效率不高。
鑒于當前業界VLAN發展的趨勢，考慮到各種VLAN劃分方式的優缺點，為了最大程度上地滿足用戶在具體使用過程中需求，減輕用戶在VLAN的具體使用和維護中的工作量，Quidway S系列交換機采用根據端口來劃分VLAN的方法。
VLAN技術簡介
因為VLAN技術與局域網技術息息相關，所以在介紹VLAN之前，我們首先來了解一下局域網的有關知識。
局域網（LAN）通常被定義為一個單獨的廣播域，主要使用Hub，網橋，或交換機等網絡設備連接同一網段內的所有節點。同處一個局域網之內的網絡節點之間可以不通過網絡路由器直接進行通信；而處于不同局域網段內的設備之間的通信則必須經過網絡路由器。
圖一所示為使用路由器構建的典型的局域網環境。
圖一所示網絡中，通過使用路由器劃分出不同的局域網段。其中，位于圓形區域之內的部分就是一個個相互獨立的局域網段。為了便于在本文中進行說明，我們為不同的網段進行了編號。需要注意的一點就是，每一個局域網所連接的路由器接口都屬于該局域網廣播域的一部分。
隨著網絡的不斷擴展，接入設備逐漸增多，網絡結構日趨復雜，必須使用更多的路由器才能將不同的用戶劃分到各自的廣播域中，在不同的局域網之間提供網絡互連。
這樣做的一個缺陷就是隨著網絡中路由器數量的增多，網絡時延逐漸加長，從而導致網絡數據傳輸速度的下降。這主要是因為數據在從一處局域網傳遞到另一處局域網時，必須經過路由器的路由操作，路由器根據數據包中的相應信息確定數據包的目標地址，然后再選擇合適的路徑轉發出去。
VLAN，又稱虛擬局域網，是由位于不同物理局域網段的設備組成。雖然VLAN所連接的設備來自不同的網段，但是相互之間可以進行直接通信，好像處于同一網段中一樣，由此得名虛擬局域
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