我們都知道 VLAN 的中文名為"虛擬局域網(wǎng)"，VLAN 是一種將局域網(wǎng)設(shè)備從邏輯上劃分成一個個不同的網(wǎng)段，從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的新興數(shù)據(jù)交換技術(shù)。這一新興技術(shù)主要應(yīng)用于交換機(jī)和路由器中，但主流應(yīng)用還是在交換機(jī)之中。那今天咱們就和海翎光電的小編一起聊聊VLAN的基礎(chǔ)與VLAN的劃分。 一個 VLAN 內(nèi)部的廣播和單播流量都不會轉(zhuǎn)發(fā)到其他 VLAN 中，從而有助于控制流量、減少設(shè)備投資、簡化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。交換技術(shù)的發(fā)展，也加快了新的交換技術(shù)（VLAN）的應(yīng)用速度。通過將企業(yè)網(wǎng)絡(luò)劃分為虛擬網(wǎng)絡(luò) VLAN網(wǎng)段，可以強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全，控制不必要的數(shù)據(jù)廣播。 在同一個 VLAN 中的工作站，不論它們實(shí)際與哪個交換機(jī)連接，它們之間的通訊就好象在獨(dú)立的交換機(jī)上一樣。同一個 VLAN 中的廣播只有 VLAN 中的成員才能聽到，而不會傳輸?shù)狡渌?VLAN 中去，這樣可以很好的控制不必要的廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。同時，若沒有路由的話，不同 VLAN 之間不能相互通訊，這樣增加了企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中不同部門之間的安全性。 VLAN 除了能將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個廣播域，從而有效地控制廣播風(fēng)暴的發(fā)生，以及使網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變得非常靈活的優(yōu)點(diǎn)外，還可以用于控制網(wǎng)絡(luò)中不同部門、不同站點(diǎn)之間的互相訪問。 VLAN 是為解決以太網(wǎng)的廣播問題和安全性而提出的一種協(xié)議，它在以太網(wǎng)幀的基礎(chǔ)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互訪，每個工作組就是一個虛擬局域網(wǎng)。虛擬局域網(wǎng)的好處是可以限制廣播范圍，并能夠形成虛擬工作組，動態(tài)管理網(wǎng)絡(luò)。 VLAN 在交換機(jī)上的實(shí)現(xiàn)方法，可以大致劃分為六類： 這是最常應(yīng)用的一種 VLAN 劃分方法，應(yīng)用也最為廣泛、最有效，目前絕大多數(shù)VLAN 協(xié)議的交換機(jī)都提供這種 VLAN 配置方法。這種劃分 VLAN 的方法是根據(jù)以太網(wǎng)交換機(jī)的交換端口來劃分的，它是將 VLAN 交換機(jī)上的物理端口和 VLAN交換機(jī)內(nèi)部的 PVC（永久虛電路）端口分成若干個組，每個組構(gòu)成一個虛擬網(wǎng)，相當(dāng)于一個獨(dú)立的 VLAN 交換機(jī)。 對于不同部門需要互訪時，可通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)，并配合基于 MAC 地址的端口過濾。對某站點(diǎn)的訪問路徑上最靠近該站點(diǎn)的交換機(jī)、路由交換機(jī)或路由器的相應(yīng)端口上，設(shè)定可通過的 MAC 地址集。這樣就可以防止非法入侵者從內(nèi)部盜用 IP 地址從其他可接入點(diǎn)入侵的可能。 從這種劃分方法本身我們可以看出，這種劃分的方法的優(yōu)點(diǎn)是定義 VLAN 成員時非常簡單，只要將所有的端口都定義為相應(yīng)的 VLAN 組即可。適合于任何大小的網(wǎng)絡(luò)。它的缺點(diǎn)是如果某用戶離開了原來的端口，到了一個新的交換機(jī)的某個端口，必須重新定義。 這種劃分 VLAN 的方法是根據(jù)每個主機(jī)的 MAC 地址來劃分，即對每個 MAC 地址的主機(jī)都配置他屬于哪個組，它實(shí)現(xiàn)的機(jī)制就是每一塊網(wǎng)卡都對應(yīng)唯一的 MAC地址，VLAN 交換機(jī)跟蹤屬于 VLAN MAC 的地址。這種方式的 VLAN 允許網(wǎng)絡(luò)用戶從一個物理位置移動到另一個物理位置時，自動保留其所屬 VLAN 的成員身份。 由這種劃分的機(jī)制可以看出，這種 VLAN 的劃分方法的最大優(yōu)點(diǎn)就是當(dāng)用戶物理位置移動時，即從一個交換機(jī)換到其他的交換機(jī)時，VLAN 不用重新配置，因?yàn)樗腔谟脩簦皇腔诮粨Q機(jī)的端口。 這種方法的缺點(diǎn)是初始化時，所有的用戶都必須進(jìn)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，所以這種劃分方法通常適用于小型局域網(wǎng)。而且這種劃分的方法也導(dǎo)致了交換機(jī)執(zhí)行效率的降低，因?yàn)樵诿恳粋€交換機(jī)的端口都可能存在很多個 VLAN 組的成員，保存了許多用戶的 MAC 地址，查詢起來相當(dāng)不容易。 另外，對于使用筆記本電腦的用戶來說，他們的網(wǎng)卡可能經(jīng)常更換，這樣 VLAN就必須經(jīng)常配置。 3. 基于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議劃分 VLAN VLAN 按網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議來劃分，可分為 IP、IPX、DECnet、AppleTalk、Banyan 等VLAN 網(wǎng)絡(luò)。這種按網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議來組成的 VLAN，可使廣播域跨越多個 VLAN 交換機(jī)。這對于希望針對具體應(yīng)用和服務(wù)來組織用戶的網(wǎng)絡(luò)管理員來說是非常具有吸引力的。而且，用戶可以在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部自由移動，但其 VLAN 成員身份仍然保留不變。 這種方法的優(yōu)點(diǎn)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(jù)協(xié)議類型來劃分 VLAN，這對網(wǎng)絡(luò)管理者來說很重要，還有，這種方法不需要附加的幀標(biāo)簽來識別 VLAN，這樣可以減少網(wǎng)絡(luò)的通信量。這種方法的缺點(diǎn)是效率低，因?yàn)闄z查每一個數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)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(jī)芯片都可以自動檢查網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)包的以太網(wǎng)禎頭，但要讓芯片能檢查 IP 幀頭，需要更高的技術(shù)，同時也更費(fèi)時。當(dāng)然，這與各個廠商的實(shí)現(xiàn)方法有關(guān)。 IP 組播實(shí)際上也是一種 VLAN 的定義，即認(rèn)為一個 IP 組播組就是一個 VLAN。這種劃分的方法將 VLAN 擴(kuò)大到了廣域網(wǎng)，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(jìn)行擴(kuò)展，主要適合于不在同一地理范圍的局域網(wǎng)用戶組成一個 VLAN，不適合局域網(wǎng)，主要是效率不高。 基于策略組成的 VLAN 能實(shí)現(xiàn)多種分配方法，包括 VLAN 交換機(jī)端口、MAC 地址、IP 地址、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議等。網(wǎng)絡(luò)管理人員可根據(jù)自己的管理模式和本單位的需求來決定選 6. 按用戶定義、非用戶授權(quán)劃分 VLAN 基于用戶定義、非用戶授權(quán)來劃分 VLAN，是指為了適應(yīng)特別的 VLAN 網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)用戶的特別要求來定義和設(shè)計 VLAN，而且可以讓非 VLAN 群體用戶訪問 VLAN，但是需要提供用戶密碼，在得到 VLAN 管理的認(rèn)證后才可以加入一個 VLAN。 任何新技術(shù)要得到廣泛支持和應(yīng)用，肯定存在一些關(guān)鍵優(yōu)勢，VLAN 技術(shù)也一樣，它的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 1. 增加了網(wǎng)絡(luò)連接的靈活性 借助 VLAN 技術(shù)，能將不同地點(diǎn)、不同網(wǎng)絡(luò)、不同用戶組合在一起，形成一個虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，就像使用本地 LAN 一樣方便、靈活、有效。VLAN 可以降低移動或變更工作站地理位置的管理費(fèi)用，特別是一些業(yè)務(wù)情況有經(jīng)常性變動的公司使用了 VLAN 后，這部分管理費(fèi)用大大降低。 VLAN 可以提供建立防火墻的機(jī)制，防止交換網(wǎng)絡(luò)的過量廣播。使用 VLAN，可以將某個交換端口或用戶賦于某一個特定的 VLAN 組，該 VLAN 組可以在一個交換網(wǎng)中或跨接多個交換機(jī)， 在一個 VLAN 中的廣播不會送到 VLAN 之外。同樣，相鄰的端口不會收到其他 VLAN 產(chǎn)生的廣播。這樣可以減少廣播流量，釋放帶寬給用戶應(yīng)用，減少廣播的產(chǎn)生。 因?yàn)橐粋€ VLAN 就是一個單獨(dú)的廣播域，VLAN 之間相互隔離，這大大提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率，確保了網(wǎng)絡(luò)的安全保密性。人們在 LAN 上經(jīng)常傳送一些保密的、關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)。保密的數(shù)據(jù)應(yīng) 提供訪問控制等安全手段。一個有效和容易實(shí)現(xiàn)的方法是將網(wǎng)絡(luò)分段成幾個不同的廣播組，網(wǎng)絡(luò)管理員限制了 VLAN 中用戶的數(shù)量，禁止未經(jīng)允許而訪問 VLAN 中的應(yīng)用。交換端口可以基于應(yīng)用類型和訪問特權(quán)來進(jìn)行分組，被限制的應(yīng)用程序和資源一般置于安全性 VLAN 中。 某公司有 100 臺計算機(jī)左右，主要使用網(wǎng)絡(luò)的部門有：生產(chǎn)部(20)、財務(wù)部(15)、人事部(8)和信息中心(12)四大部分。 網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)為： 整個網(wǎng)絡(luò)中干部分采用 3 臺 Catalyst 1900 網(wǎng)管型交換機(jī)（分別命名為：Switch1、Switch2 和 Switch3，各交換機(jī)根據(jù)需要下接若干個集線器，主要用于非 VLAN用戶，如行政文書、臨時用戶等）、一臺 Cisco 2514 路由器，整個網(wǎng)絡(luò)都通過路由器 Cisco 2514 與外部互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接。 所連的用戶主要分布于四個部分，即：生產(chǎn)部、財務(wù)部、信息中心和人事部。主要對這四個部分用戶單獨(dú)劃分 VLAN，以確保相應(yīng)部門網(wǎng)絡(luò)資源不被盜用或破壞。 現(xiàn)為了公司相應(yīng)部分網(wǎng)絡(luò)資源的安全性需要，特別是對于像財務(wù)部、人事部這樣的敏感部門，其網(wǎng)絡(luò)上的信息不想讓太多人可以隨便進(jìn)出，于是公司采用了 VLAN的方法來解決以上問題。 通過 VLAN 的劃分，可以把公司主要網(wǎng)絡(luò)劃分為：生產(chǎn)部、財務(wù)部、人事部和信息中心四個主要部分，對應(yīng)的 VLAN 組為為：Prod、Fina、Huma、Info，各 VLAN組所對應(yīng)的網(wǎng)段如下表所示。 注：之所以把交換機(jī)的 VLAN 號從"2"號開始，那是因?yàn)榻粨Q機(jī)有一個默認(rèn)的VLAN，那就是"1"號 VLAN，它包括所有連在該交換機(jī)上的用戶。VLAN 的配置過程其實(shí)非常簡單，只需兩步：（2）把相應(yīng)的 VLAN 對應(yīng)到相應(yīng)的交換機(jī)端口。 第 1 步：設(shè)置好超級終端，連接上 1900 交換機(jī)，通過超級終端配置交換機(jī)的 VLAN，連接成功后出現(xiàn)如下所示的主配置界面（交換機(jī)在此之前已完成了基本信息的配置）：
1 user(s) now active on Management Console. User Interface Menu
[M] Menus
[K] Command Line
[I] IP Configuration
Enter Selection:
【注】超級終端是利用 Windows 系統(tǒng)自帶的"超級終端"（Hypertrm）程序進(jìn)行的，具體參見有關(guān)資料。 第 2 步：單擊"K"按鍵，選擇主界面菜單中"[K] Command Line"選項(xiàng)，進(jìn)入如下命令行配置界面：CLI session with the switch is open. To end the CLI session,enter [Exit ]. >此時我們進(jìn)入了交換機(jī)的普通用戶模式，就象路由器一樣，這種模式只能查看現(xiàn)在的配置，不能更改配置，并且能夠使用的命令很有限。所以我們必須進(jìn)入"特權(quán)模式"。 第 3 步：在上一步">"提示符下輸入進(jìn)入特權(quán)模式命令"enable"，進(jìn)入特權(quán)模式，命令格式為">enable"，此時就進(jìn)入了交換機(jī)配置的特權(quán)模式提示符：#config tEnter configuration commands,one perline.End with CNTL/Z 第 4 步：為了安全和方便起見，我們分別給這 3 個 Catalyst 1900 交換機(jī)起個名字，并且設(shè)置特權(quán)模式的登陸密碼。下面僅以 Switch1 為例進(jìn)行介紹。配置代碼如下：
(config)#hostname Switch1
Switch1(config)# enable password level 15XXXXXX
Switch1(config)#
特權(quán)模式密碼必須是 4~8 位字符這，要注意，這里所輸入的密碼是以明文形式直接顯示的，要注意保密。交換機(jī)用 level 級別的大小來決定密碼的權(quán)限。Level 1 是進(jìn)入命令行界面的密碼，也就是說，設(shè)置了 level 1 的密碼后，你下次連上交換機(jī)，并輸入 K 后，就會讓你輸入密碼，這個密碼就是 level 1 設(shè)置的密碼。而 level15 是你輸入了"enable"命令后讓你輸入的特權(quán)模式密碼。 第 5 步：設(shè)置 VLAN 名稱。因四個 VLAN 分屬于不同的交換機(jī)，VLAN 命名的命令為"vlanvlan 號 name vlan 名稱，在 Switch1、Switch2、Switch3、交換機(jī)上配置2、3、4、5 號 VLAN 的代碼為：
Switch1 (config)#vlan 2 name Prod
Switch2 (config)#vlan 3 name Fina
Switch3 (config)#vlan 4 name Huma
Switch3 (config)#vlan 5 name Info
【注】以上配置是按表 1 規(guī)則進(jìn)行的。 第 6 步：上一步我們對各交換機(jī)配置了 VLAN 組，現(xiàn)在要把這些 VLAN 對應(yīng)于表 1 所規(guī)定的交換機(jī)端口號。對應(yīng)端口號的命令是"vlan-membership static/ dynamicVLAN 號 "。在這個命令中"static"(靜態(tài))和"dynamic"(動態(tài))分配方式兩者必須選擇一個，不過通常都是選擇"static"(靜態(tài))方式。
（1）名為"Switch1"的交換機(jī)的 VLAN 端口號配置如下：
Switch1(config)#int e0/2
Switch1(config-if)#vlan-membership static 2
Switch1(config-if)#int e0/3
Switch1(config-if)#vlan-membership static 2
Switch1(config-if)#int e0/4
Switch1(config-if)#vlan-membership static 2 ……
Switch1(config-if)#int e0/20
Switch(config-if)#vlan-membership static 2
Switch1(config-if)#int e0/21
Switch1(config-if)#vlan-membership static 2
Switch1(config-if)#
【注】"int"是"nterface"命令縮寫，是接口的意思。"e0/3"是"ethernet 0/2"的縮寫，代表交換機(jī)的 0 號模塊 2 號端口。（2）名為"Switch2"的交換機(jī)的 VLAN 端口號配置如下：
Switch2(config)#int e0/2
Switch2(config-if)#vlan-membership static 3
Switch2(config-if)#int e0/3
Switch2(config-if)#vlan-membership static 3
Switch2(config-if)#int e0/4
Switch2(config-if)#vlan-membership static 3 ……
Switch2(config-if)#int e0/15
Switch2(config-if)#vlan-membership static 3
Switch2(config-if)#int e0/16
Switch2(config-if)#vlan-membership static 3
Switch2(config-if)#
（3）名為"Switch3"的交換機(jī)的 VLAN 端口號配置如下(它包括兩個 VLAN 組的配置)，先看 VLAN 4（Huma）的配置代碼：
Switch3(config)#int e0/2
Switch3(config-if)#vlan-membership static 4
Switch3(config-if)#int e0/3
Switch3(config-if)#vlan-membership static 4
Switch3(config-if)#int e0/4
Switch3(config-if)#vlan-membership static 4 ……
Switch3(config-if)#int e0/8
Switch3(config-if)#vlan-membership static 4
Switch3(config-if)#int e0/9
Switch3(config-if)#vlan-membership static 4
Switch3(config-if)#
Switch3(config)#int e0/10
Switch3(config-if)#vlan-membership static 5
Switch3(config-if)#int e0/11
Switch3(config-if)#vlan-membership static 5
Switch3(config-if)#int e0/12
Switch3(config-if)#vlan-membership static 5 ……
Switch3(config-if)#int e0/20
Switch3(config-if)#vlan-membership static 5
Switch3(config-if)#int e0/21
Switch3(config-if)#vlan-membership static 5
Switch3(config-if)#
好了，我們已經(jīng)按表 1 要求把 VLAN 都定義到了相應(yīng)交換機(jī)的端口上了。為了驗(yàn)證我們的配置，可以在特權(quán)模式使用"show vlan"命令顯示出剛才所做的配置，檢查一下是否正確。
