《工业网络技术与应用（微课版）》 课件 第3、4章 VLAN虚拟局域网技术、 网络冗余技术.pptxVIP

第3章VLAN虚拟

局域网技术

VLAN(虚拟局域网)是将物理网络划分成若干个相互屏蔽的逻辑网络，只有相同VLAN上的节

点才能彼此寻址的技术。

VLAN技术使得管理员可以根据实际应用需求，把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的组，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的局域网有着相同的属性，比如按部门需求：一个VLAN用于销售，另一个VLAN用于工程，还有一个VLAN用

于自动化。由于VLAN是从逻辑上划分网络，而不是从物理上划分，所以同一个VLAN内的各个工作站可以在不同物理局域网段。一个VLAN内部的广播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、提高网络的安全性。

3.1VLAN的基本概念

1.VLAN产生的原因

广播域是指广播帧(目标MAC地址全部为1的数据帧),所能传递到的范围，也就是某台设备能够直接通信的范围。没有VLAN的

层交换机连接的网络只能构建单一的广播域。

3.1VLAN的基本概念

假如计算机E要与计算机F进行通信，首先计算机E广播“ARP请求(ARPRequest)信息,来尝试获取计算机F的MAC地址。接下来交换机1收到ARP请求广播帧后，会将它转发给除接收端口外的其他所有端口，也就是泛洪。然后交换机2收到广播帧后，也会泛洪。最终ARP请求会被转发到同一网络中的所有客户机上。

3.1VLAN的基本概念

图3-1没有划分VLAN的广播域

BCD

交换机2

交换机

2.VLAN工作原理

为了限制广播域的范围，减少广播流量，需要将主机划分为不同的组，组和组之间设置隔离。因此我们采用VLAN技术，将物理局域网分割成多个逻辑局域网，也就是多个VLAN。每一个VLAN都包含一组有相互通讯需求的计算机，同一个VLAN内的计算机在同一广播域，可以在二层网络进行通信。而不同VLAN不属于同一个广播域，不同VLAN中的计算机不能实现二层网络的直接通信。

3.1VLAN的基本概念

VLAN10

E

ARP请求广

播帧交换机交换机

12

VLAN20VLAN30

AB

E计算机与F计算机同在

VLAN10中，所以F计算机可以收到E计算机发送的ARP

请求帧。而计算机A、B、C、D都不属于VLAN10所以就收不到E计算机发送的ARP请求帧了。这样，广播帧就被限制在各自的VLAN范围内传输，同时也提高了网

络安全性。

3.1VLAN的基本概念

图3-2划分VLAN的广播域

F

ABE

图3-3交换机1端口VLAN划分

3.1VLAN的基本概念

VLAN10|

3.VLAN类型

1)静态VLAN

静态VLAN又称为基于端口的VLAN,是根据用户的计算机连接到的交换机端口判断属于哪一个VLAN。

比如，一个交换机的1、2、3端口被定义为VLAN10,同一交换机的6、7、8端口被定义为VLAN20,如果一台计算机连接到6号端口，则这台计算机属于VLAN20。

3.1VLAN的基本概念

优点：易于配置；所有操作在交换机上完成，用户几乎不需要操作。

缺点：当网络中的计算机数目过多时，由于管理员需要逐个指定交换机端口所属VLAN,设置操作就变的繁杂。

如果用户改变电脑连接的端口，则管理员必须重新配置。可见静态VLAN显然不适合那些需要频繁改变拓扑结构的网络。

3.1VLAN的基本概念

2)动态VLAN

动态VLAN是基于用户的地址或使用的协议。动态VLAN可以大致分为3类：

◆基于MAC地址的VLAN(MACBas