虛擬局域網(wǎng)簡介

　　虛擬局域網(wǎng)（VLAN）是一組邏輯上的設備和用戶，這些設備和用戶并不受物理位置的限制，可以根據(jù)功能、部門及應用等因素將它們組織起來，相互之間的通信就好像它們在同一個網(wǎng)段中一樣，由此得名虛擬局域網(wǎng)。VLAN是一種比較新的技術(shù)，工作在OSI參考模型的第2層和第3層，一個VLAN就是一個廣播域，VLAN之間的通信是通過第3層的路由器來完成的。

　　VLAN的劃分

　　根據(jù)端口來劃分VLAN

　　許多VLAN廠商都利用交換機的端口來劃分VLAN成員。被設定的端口都在同一個廣播域中。例如，一個交換機的1，2，3，4，5端口被定義為虛擬網(wǎng)AAA，同一交換機的6，7，8端口組成虛擬網(wǎng)BBB。這樣做允許各端口之間的通訊，并允許共享型網(wǎng)絡的升級。但是，這種劃分模式將虛擬網(wǎng)限制在了一臺交換機上。

　　第二代端口VLAN技術(shù)允許跨越多個交換機的多個不同端口劃分VLAN，不同交換機上的若干個端口可以組成同一個虛擬網(wǎng)。

　　以交換機端口來劃分網(wǎng)絡成員，其配置過程簡單明了。因此，從目前來看，這種根據(jù)端口來劃分VLAN的方式仍然是最常用的一種方式。

　　根據(jù)MAC地址劃分VLAN

　　這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個主機的MAC地址來劃分，即對每個MAC地址的主機都配置它屬于哪個組。這種劃分VLAN方法的最大優(yōu)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(jù)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(zhí)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(wǎng)卡可能經(jīng)常更換，這樣，VLAN就必須不停地配置。

　　根據(jù)網(wǎng)絡層劃分VLAN

　　這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個主機的網(wǎng)絡層地址或協(xié)議類型（如果支持多協(xié)議）劃分的，雖然這種劃分方法是根據(jù)網(wǎng)絡地址，比如IP地址，但它不是路由，與網(wǎng)絡層的路由毫無關(guān)系。

　　這種方法的優(yōu)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(jù)協(xié)議類型來劃分VLAN，這對網(wǎng)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(wǎng)絡的通信量。

　　這種方法的缺點是效率低，因為檢查每一個數(shù)據(jù)包的網(wǎng)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(wǎng)絡上數(shù)據(jù)包的以太網(wǎng)幀頭，但要讓芯片能檢查IP幀頭，需要更高的技術(shù)，同時也更費時。當然，這與各個廠商的實現(xiàn)方法有關(guān)。

　　根據(jù)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(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行擴展，當然這種方法不適合局域網(wǎng)，主要是效率不高。

　　基于規(guī)則的VLAN

　　也稱為基于策略的VLAN。這是最靈活的VLAN劃分方法，具有自動配置的能力，能夠把相關(guān)的用戶連成一體，在邏輯劃分上稱為“關(guān)系網(wǎng)絡”。網(wǎng)絡管理員只需在網(wǎng)管軟件中確定劃分VLAN的規(guī)則（或?qū)傩裕?，那么當一個站點加入網(wǎng)絡中時，將會被“感知”，并被自動地包含進正確的VLAN中。同時，對站點的移動和改變也可自動識別和跟蹤。

　　采用這種方法，整個網(wǎng)絡可以非常方便地通過路由器擴展網(wǎng)絡規(guī)模。有的產(chǎn)品還支持一個端口上的主機分別屬于不同的VLAN，這在交換機與共享式Hub共存的環(huán)境中顯得尤為重要。自動配置VLAN時，交換機中軟件自動檢查進入交換機端口的廣播信息的IP源地址，然后軟件自動將這個端口分配給一個由IP子網(wǎng)映射成的VLAN。

　　按用戶劃分VLAN

　　基于用戶定義、非用戶授權(quán)來劃分VLAN，是指為了適應特別的VLAN網(wǎng)絡，根據(jù)具體的網(wǎng)絡用戶的特別要求來定義和設計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管理的認證后才可以加入一個VLAN。

　　*以上劃分VLAN的方式中，基于端口的VLAN端口方式建立在物理層上；MAC方式建立在數(shù)據(jù)鏈路層上；網(wǎng)絡層和IP廣播方式建立在第三層上。

　　VLAN的優(yōu)點

　　廣播風暴防范

　　限制網(wǎng)絡上的廣播，將網(wǎng)絡劃分為多個VLAN可減少參與廣播風暴的設備數(shù)量。LAN分段可以防止廣播風暴波及整個網(wǎng)絡。VLAN可以提供建立防火墻的機制，防止交換網(wǎng)絡的過量廣播。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，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，釋放帶寬給用戶應用，減少廣播的產(chǎn)生。

　　安全

　　增強局域網(wǎng)的安全性，含有敏感數(shù)據(jù)的用戶組可與網(wǎng)絡的其余部分隔離，從而降低泄露機密信息的可能性。不同VLAN內(nèi)的報文在傳輸時是相互隔離的，即一個VLAN內(nèi)的用戶不能和其它VLAN內(nèi)的用戶直接通信，如果不同VLAN要進行通信，則需要通過路由器或三層交換機等三層設備。

　　成本降低

　　成本高昂的網(wǎng)絡升級需求減少，現(xiàn)有帶寬和上行鏈路的利用率更高，因此可節(jié)約成本。

　　性能提高

　　將第二層平面網(wǎng)絡劃分為多個邏輯工作組（廣播域）可以減少網(wǎng)絡上不必要的流量并提高性能。

　　提高IT員工效率

　　VLAN為網(wǎng)絡管理帶來了方便，因為有相似網(wǎng)絡需求的用戶將共享同一個VLAN。

　　應用管理

　　VLAN將用戶和網(wǎng)絡設備聚合到一起，以支持商業(yè)需求或地域上的需求。通過職能劃分，項目管理或特殊應用的處理都變得十分方便，例如可以輕松管理教師的電子教學開發(fā)平臺。此外，也很容易確定升級網(wǎng)絡服務的影響范圍。

　　增加網(wǎng)絡連接的靈活性

　　借助VLAN技術(shù)，能將不同地點、不同網(wǎng)絡、不同用戶組合在一起，形成一個虛擬的網(wǎng)絡環(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用，特別是一些業(yè)務情況有經(jīng)常性變動的公司使用了VLAN后，這部分管理費用大大降低。

　　組建VLAN的條件

　　VLAN是建立在物理網(wǎng)絡基礎上的一種邏輯子網(wǎng)，因此建立VLAN需要相應的支持VLAN技術(shù)的網(wǎng)絡設備。當網(wǎng)絡中的不同VLAN間進行相互通信時，需要路由的支持，這時就需要增加路由設備——要實現(xiàn)路由功能，既可采用路由器，也可采用三層交換機來完成，同時還嚴格限制了用戶數(shù)量。