《VLAN基本知識(shí)》課件

VLAN基本知識(shí)VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)是一種邏輯上劃分的局域網(wǎng)技術(shù),根據(jù)工作需求將一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)獨(dú)立的虛擬網(wǎng)絡(luò)。了解VLAN的基本概念和原理至關(guān)重要,有助于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),提高網(wǎng)絡(luò)性能和安全性。VLAN的概念邏輯分組VLAN是一種通過(guò)軟件手段在同一物理網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)的邏輯子網(wǎng)劃分方式。獨(dú)立廣播域VLAN內(nèi)部設(shè)備可以直接通信,而VLAN之間則需要通過(guò)路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。提高網(wǎng)絡(luò)效率VLAN可以減少?gòu)V播風(fēng)暴,提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率和安全性。VLAN的作用網(wǎng)絡(luò)隔離VLAN可以將網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)鋭澐譃槎鄠€(gè)邏輯子網(wǎng)絡(luò),隔離廣播域和安全域,提高網(wǎng)絡(luò)性能和安全性。流量控制通過(guò)VLAN可以有效管理和控制網(wǎng)絡(luò)流量,提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率,降低網(wǎng)絡(luò)擁塞。組織優(yōu)化VLAN可以根據(jù)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)部門(mén)或應(yīng)用需求等邏輯因素進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)劃分,提高網(wǎng)絡(luò)可管理性。VLAN的優(yōu)點(diǎn)提高網(wǎng)絡(luò)效率VLAN可以減少?gòu)V播域的范圍,提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和響應(yīng)速度。增強(qiáng)安全性VLAN可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的用戶和設(shè)備進(jìn)行邏輯隔離,提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。提高靈活性VLAN可以根據(jù)用戶和應(yīng)用的需求,靈活調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)化管理VLAN可以將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)邏輯組,方便網(wǎng)絡(luò)管理員進(jìn)行管理和維護(hù)。VLAN分類基于端口的VLAN根據(jù)交換機(jī)端口的歸屬來(lái)劃分VLAN,不同端口屬于不同VLAN。這是最基本的VLAN分類方式。基于MAC地址的VLAN根據(jù)設(shè)備MAC地址來(lái)劃分VLAN,同一VLAN內(nèi)的設(shè)備具有相同的MAC前綴。這種方式更靈活?；趨f(xié)議的VLAN根據(jù)數(shù)據(jù)包的協(xié)議類型來(lái)劃分VLAN,如IPVLAN、IPXVLAN等?？梢詫?shí)現(xiàn)更細(xì)粒度的分組?；贗P子網(wǎng)的VLAN根據(jù)設(shè)備所在的IP子網(wǎng)來(lái)劃分VLAN,同一子網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備歸屬同一VLAN。這種方式更貼近業(yè)務(wù)需求。端口的VLAN分類1接入端口端接終端設(shè)備的端口,一般屬于單個(gè)VLAN。2中繼端口用于連接交換機(jī)之間的端口,支持多個(gè)VLAN的數(shù)據(jù)通過(guò)。3混合端口既可以接入終端設(shè)備,又可以與其他交換機(jī)構(gòu)成中繼鏈路的端口。4虛擬端口不對(duì)應(yīng)物理端口的邏輯端口,用于實(shí)現(xiàn)特殊功能。VLAN接口配置1配置VLAN創(chuàng)建和命名VLAN，并分配端口2設(shè)置接口模式配置端口為訪問(wèn)模式或中繼模式3配置接口VLAN將端口分配到指定的VLANVLAN接口配置主要包括創(chuàng)建和命名VLAN、分配端口、設(shè)置接口模式以及將端口分配到指定的VLAN。通過(guò)合理的VLAN接口配置,可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的邏輯劃分,從而提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和靈活性。VLAN號(hào)碼的分配VLAN號(hào)碼是用來(lái)標(biāo)識(shí)不同VLAN的唯一編號(hào),合理分配VLAN號(hào)碼非常重要。通常建議將前100個(gè)號(hào)碼(1-100)保留用于管理目的,后續(xù)號(hào)碼可用于業(yè)務(wù)VLAN的分配。VLAN號(hào)碼的分配需要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、業(yè)務(wù)需求、安全隔離等因素。同時(shí)還要留有預(yù)留空間,以應(yīng)對(duì)未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展和變更需求。VLAN的劃分原則根據(jù)地理位置根據(jù)企業(yè)或園區(qū)的地理分布情況,將網(wǎng)絡(luò)按照不同的辦公區(qū)域或樓宇劃分VLAN。根據(jù)部門(mén)職能根據(jù)企業(yè)的部門(mén)職責(zé)劃分VLAN,將同一部門(mén)或業(yè)務(wù)的主機(jī)劃分到同一個(gè)VLAN中。根據(jù)安全需求將需要更高安全隔離的設(shè)備或用戶劃分到不同的VLAN,提高網(wǎng)絡(luò)安全性。根據(jù)管理需求將網(wǎng)絡(luò)管理人員、核心設(shè)備等重要資源劃分到單獨(dú)的VLAN中,以便集中管理。交換機(jī)實(shí)現(xiàn)VLAN的方法1基于端口的VLAN將交換機(jī)的物理端口與特定的VLAN關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)基于端口的VLAN劃分。2基于MAC地址的VLAN根據(jù)報(bào)文中的源MAC地址將報(bào)文動(dòng)態(tài)分類到不同的VLAN。3基于協(xié)議的VLAN根據(jù)報(bào)文中的協(xié)議類型（如IP、IPX等）將報(bào)文分類到不同的VLAN。4基于IP子網(wǎng)的VLAN根據(jù)報(bào)文中的源IP地址將報(bào)文劃分到不同的VLAN?；诙丝诘腣LAN1獨(dú)立網(wǎng)段隔離通過(guò)將交換機(jī)端口劃分到不同的VLAN中來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)段隔離,提高網(wǎng)絡(luò)安全性。2簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)基于端口的VLAN配置相對(duì)簡(jiǎn)單,只需將端口分配到對(duì)應(yīng)的VLAN即可。3遵循標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議基于端口的VLAN遵循IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn),可以在不同廠商設(shè)備上實(shí)現(xiàn)互通。4適用于小型網(wǎng)絡(luò)基于端口的VLAN適用于相對(duì)固定且規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境?；贛AC地址的VLAN動(dòng)態(tài)VLAN分配根據(jù)設(shè)備MAC地址自動(dòng)將其分配到對(duì)應(yīng)的VLAN中?？梢詫?shí)現(xiàn)基于用戶的靈活VLAN分配。簡(jiǎn)化管理無(wú)需手動(dòng)配置每臺(tái)設(shè)備的VLAN,可集中管理并自動(dòng)分配,降低管理復(fù)雜度。增強(qiáng)安全性基于MAC地址的VLAN可防止未授權(quán)設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò),提高整體的網(wǎng)絡(luò)安全性。靈活性高用戶可隨時(shí)移動(dòng)位置,VLAN仍能根據(jù)MAC地址自動(dòng)跟蹤分配,提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性。基于協(xié)議的VLAN根據(jù)協(xié)議分類基于協(xié)議的VLAN根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議(如IP、IPX、AppleTalk等)對(duì)端口進(jìn)行分組,不同協(xié)議屬于不同VLAN。交換機(jī)支持交換機(jī)需要具有基于協(xié)議的VLAN識(shí)別能力,可以根據(jù)數(shù)據(jù)包頭部的協(xié)議信息將端口劃分到不同VLAN。靈活劃分基于協(xié)議的VLAN可以更靈活地劃分網(wǎng)絡(luò),不受物理位置限制,提高了網(wǎng)絡(luò)的可管理性。基于IP子網(wǎng)的VLAN細(xì)分網(wǎng)絡(luò)基于IP子網(wǎng)的VLAN可以將一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)邏輯網(wǎng)段,每個(gè)子網(wǎng)對(duì)應(yīng)一個(gè)VLAN。這樣可以提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和安全性。廣播隔離VLAN可以隔離同一物理網(wǎng)絡(luò)中不同子網(wǎng)的廣播信息,提高網(wǎng)絡(luò)效率和安全性。簡(jiǎn)化管理基于IP子網(wǎng)的VLAN可以根據(jù)部門(mén)、應(yīng)用等需求,靈活地劃分和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理。VLAN間通信VLAN間路由通過(guò)配置路由器或三層交換機(jī),可以實(shí)現(xiàn)VLAN之間的通信和數(shù)據(jù)交換。VLAN間打通在三層設(shè)備上創(chuàng)建接口、配置網(wǎng)關(guān)IP地址、設(shè)置VLAN間的靜態(tài)路由或動(dòng)態(tài)路由協(xié)議。VLAN隧道技術(shù)使用802.1QVLAN中繼技術(shù),可以將不同VLAN的數(shù)據(jù)幀傳輸在同一條物理鏈路上。VLAN間路由1網(wǎng)絡(luò)隔離VLAN能夠隔離廣播域,提高網(wǎng)絡(luò)安全性。2路由連接不同VLAN之間需要通過(guò)路由器進(jìn)行通信。3地址轉(zhuǎn)換路由器會(huì)進(jìn)行IP地址轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)VLAN間的轉(zhuǎn)發(fā)。VLAN能夠隔離廣播域,提高網(wǎng)絡(luò)安全性。但不同VLAN之間需要通過(guò)路由器進(jìn)行通信,路由器會(huì)進(jìn)行IP地址轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)VLAN間的轉(zhuǎn)發(fā)。這樣可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的邏輯隔離,并通過(guò)路由器進(jìn)行VLAN間的互通。VLAN間路由的配置1啟用VLAN間路由在交換機(jī)上啟用VLAN間路由功能2配置VLAN接口為每個(gè)VLAN創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的邏輯接口3分配IP地址給VLAN接口分配對(duì)應(yīng)的IP地址4配置路由協(xié)議在VLAN接口上配置靜態(tài)路由或動(dòng)態(tài)路由協(xié)議VLAN間路由的配置主要包括四個(gè)步驟:首先在交換機(jī)上啟用VLAN間路由功能,然后為每個(gè)VLAN創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的邏輯接口,再給這些接口分配合適的IP地址,最后在接口上配置靜態(tài)路由或動(dòng)態(tài)路由協(xié)議,實(shí)現(xiàn)VLAN之間的互通。VLAN間路由效率分析需要額外路由設(shè)備VLAN之間需要路由器或三層交換機(jī)提供路由功能，增加設(shè)備和配置復(fù)雜度報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)路徑變長(zhǎng)數(shù)據(jù)包需要先從交換機(jī)到路由器，再?gòu)穆酚善鞯侥康慕粨Q機(jī)，增加傳輸時(shí)延帶寬利用率降低路由器的轉(zhuǎn)發(fā)能力有限，可能成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸，影響整體網(wǎng)絡(luò)性能安全性更高通過(guò)路由器隔離VLAN可以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性，防止非授權(quán)訪問(wèn)VLAN間路由的應(yīng)用場(chǎng)景1分隔網(wǎng)絡(luò)通過(guò)VLAN分隔不同部門(mén)或業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)流量,提高網(wǎng)絡(luò)安全性和性能。2增強(qiáng)安全性VLAN路由允許對(duì)不同安全域進(jìn)行隔離,控制用戶訪問(wèn)特定資源。3優(yōu)化帶寬利用VLAN路由可以減少不同部門(mén)間的不必要流量,提高整體網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率。4支持虛擬化VLAN可與虛擬機(jī)技術(shù)相結(jié)合,更好地支持私有云和混合云部署。VLAN的標(biāo)記方式基于標(biāo)簽VLAN通過(guò)在幀頭添加VLAN標(biāo)簽的方式來(lái)識(shí)別和區(qū)分不同VLAN。常見(jiàn)的標(biāo)記方式包括IEEE802.1Q和ISL?；诙丝诿總€(gè)端口都被靜態(tài)地分配到一個(gè)特定的VLAN中。數(shù)據(jù)幀根據(jù)進(jìn)入交換機(jī)的端口來(lái)決定所屬VLAN?；贛AC地址根據(jù)數(shù)據(jù)幀源MAC地址將其動(dòng)態(tài)分類到不同VLAN。這種方式更加靈活,可以支持移動(dòng)設(shè)備?；趨f(xié)議根據(jù)數(shù)據(jù)幀中的協(xié)議類型信息將其劃分到不同VLAN。常見(jiàn)的有IP子網(wǎng)、IPX、AppleTalk等。802.1QVLAN標(biāo)記VLAN標(biāo)簽格式802.1Q標(biāo)準(zhǔn)定義了VLAN數(shù)據(jù)幀的標(biāo)簽格式。標(biāo)簽包含VLANID和優(yōu)先級(jí)信息，用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)幀所屬的VLAN。標(biāo)簽插入位置802.1Q標(biāo)簽被插入到原有以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的頭部,標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)幀的VLAN歸屬。標(biāo)簽的作用通過(guò)VLAN標(biāo)簽,交換機(jī)可以區(qū)分不同VLAN的數(shù)據(jù)幀,并根據(jù)VLANID進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和隔離。標(biāo)準(zhǔn)的好處802.1Q標(biāo)準(zhǔn)使得不同廠商的交換機(jī)可以互通,實(shí)現(xiàn)VLAN的統(tǒng)一管理。VLAN中繼技術(shù)VLAN中繼VLAN中繼技術(shù)可以將多個(gè)VLAN網(wǎng)絡(luò)連接在一起,實(shí)現(xiàn)不同VLAN之間的通信。中繼鏈路VLAN中繼通常采用中繼鏈路,用于在交換機(jī)之間傳輸來(lái)自不同VLAN的數(shù)據(jù)幀。VLAN標(biāo)記數(shù)據(jù)幀在中繼鏈路上傳輸時(shí)需要添加VLAN標(biāo)記,以區(qū)分屬于哪個(gè)VLAN。中繼協(xié)議常見(jiàn)的VLAN中繼協(xié)議包括IEEE802.1Q和ISL,它們定義了VLAN標(biāo)記的格式和規(guī)則。VLAN中繼的優(yōu)點(diǎn)提高網(wǎng)絡(luò)效率VLAN中繼通過(guò)在交換機(jī)端口間傳輸VLAN標(biāo)記,可以更高效地實(shí)現(xiàn)不同VLAN之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),減少了開(kāi)銷。靈活性強(qiáng)VLAN中繼支持在不同交換機(jī)上動(dòng)態(tài)添加或刪除VLAN,提高了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性和靈活性。提高安全性VLAN中繼基于端口隔離,可以更好地防止不同VLAN之間的非法訪問(wèn)和數(shù)據(jù)竊取。VLAN中繼的工作原理1封裝VLAN標(biāo)簽VLAN中繼通過(guò)在數(shù)據(jù)幀中添加VLAN標(biāo)簽來(lái)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)包所屬的VLAN。2保留VLAN信息交換機(jī)接收到VLAN標(biāo)記的數(shù)據(jù)包后,會(huì)保留VLAN信息,以確保數(shù)據(jù)在正確的VLAN中轉(zhuǎn)發(fā)。3跨VLAN傳輸VLAN中繼可將不同VLAN的數(shù)據(jù)包在干線鏈路上傳輸,實(shí)現(xiàn)跨VLAN的通信。VLAN中繼的配置1啟用中繼在接口上啟用中繼功能2配置VLANID指定允許通過(guò)中繼的VLANID3設(shè)置封裝方式選擇合適的VLAN封裝方式VLAN中繼的配置主要包括在接口上啟用中繼功能、指定允許通過(guò)中繼的VLANID以及設(shè)置合適的VLAN封裝方式。在這個(gè)過(guò)程中,需要根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境選擇最佳方案,以確保VLAN間的通信順暢。VLAN安全安全隔離VLAN可以實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的隔離,避免不同部門(mén)之間的互相干擾和數(shù)據(jù)泄露。防火墻保護(hù)VLAN可以與防火墻配合使用,構(gòu)建更加安全可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。訪問(wèn)控制VLAN可以對(duì)不同用戶和設(shè)備的訪問(wèn)權(quán)限進(jìn)行管控,提高網(wǎng)絡(luò)安全性。數(shù)據(jù)加密VLAN支持各種數(shù)據(jù)加密技術(shù),有效防止數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中被竊取。VLAN安全隔離安全隔離VLAN可以通過(guò)安全隔離不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,阻隔惡意流量,保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全。邏輯隔離VLAN基于邏輯分割,可以將不同用戶、部門(mén)、功能等進(jìn)行隔離,提高網(wǎng)絡(luò)安全性。訪問(wèn)控制VLAN可以限制用戶訪問(wèn)權(quán)限,精細(xì)控制網(wǎng)絡(luò)資源的訪問(wèn),提高網(wǎng)絡(luò)防護(hù)能力。VLAN安全隔離的實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)控制列表通過(guò)ACL規(guī)則限制跨VLAN的數(shù)據(jù)包流量,實(shí)現(xiàn)VLAN安全隔離。VLAN間路由隔離在路由器上配置VLAN間路由規(guī)則,阻斷不必要的VLAN間通信。端口安全對(duì)交換機(jī)端口進(jìn)行MAC地址綁定和限制,防止非法用戶接入。VLAN安全隔離的應(yīng)用企業(yè)內(nèi)部管理在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中,VLAN可以根據(jù)部門(mén)、職能或安全需求進(jìn)行隔離,提高網(wǎng)絡(luò)安全性和管理效率。校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)通常劃分不同VLAN,如學(xué)