6-27 VLAN及Trunk基本概念
为什么需要VLAN
假设所有的用户都连接到一台交换机上来,如下图所示

那么:
整台交换机所有端口均属于同一广播域:若PC1发送1条广播,则所有PC都会收到该广播
网络中的设备可能被大量的广播损耗资源:DHCP等众多协议都依赖于广播
无法根据业务需求灵活规划网络结构:若单位部门很多,不利于分部门进行网络管理
引入VLAN
于是我们引入了VLAN,通过将交换机端口加入特定的虚拟局域网VLAN的方式,可以起到隔离广播的作用

- 不同VLAN是不同广播域、也为其规划不同网段地址,一般都是为一个VLAN规划一段IP地址
- 可根据业务需求灵活进行VLAN规划:
- 根据部门划分:财务部、市场部
- 根据楼层划分:
- 根据业务划分:视频监控一个VLAN、办公一个VLAN
- 不同的VLAN之间无法进行二层互访,要通过三层设备进行互访
VLAN知识小结
一个VLAN中所有设备处于同一广播域内,不同的VLAN为不同的广播域,一个VLAN一般是一个IP网段,不同的VLAN规划到不同的IP网段;
不同的VLAN之间二层隔离,广播不能跨越VLAN传播,因此不同VLAN之间的设备无法进行二层通信,需通过三层设备实现互通;
VLAN中成员关系多基于交换机的接口进行静态地分配,划分VLAN就是将交换机的接口添加到特定VLAN;
VLAN工作于OSI参考模型的第二层,是二层交换机的一个非常根本的工作机制。
VLANIF简介:
VLANIF(Virtual LAN Interface)是一种逻辑接口,它在三层交换机上用于实现不同VLAN间的通信。每个VLAN都可以有一个对应的VLANIF接口,这个接口可以配置IP地址,从而使得不同VLAN内的用户可以互相通信。VLANIF接口是基于VLAN的逻辑接口,它允许交换机像路由器一样在不同VLAN之间进行路由转发。
VLANIF接口的主要特点包括:
- 逻辑隔离:VLANIF接口可以将不同的VLAN划分到不同的逻辑接口上,实现彼此之间的逻辑隔离,提高网络的安全性和可管理性。
- 路由功能:VLANIF接口可以用于实现VLAN之间的路由功能,使得不同VLAN之间可以进行通信。
- IP配置:VLANIF接口可以配置IP地址和子网掩码,使其成为一个可路由的接口,实现VLAN的互联和与外部网络的通信。
- 交换机端口绑定:VLANIF接口可以与交换机的物理端口进行绑定,将VLAN的数据流量从物理端口转发到对应的VLANIF接口上,实现VLAN之间的数据交换。
在配置VLANIF接口时,需要先在交换机上创建VLAN,然后为每个VLAN创建对应的VLANIF接口,并为其分配IP地址。这样,VLANIF接口就可以作为该VLAN的网关,实现VLAN内设备的网络层通信。
例如,如果创建了VLAN 10,那么可以创建一个对应的VLANIF 10接口,并为其配置IP地址,如192.168.10.1/24。这样,VLAN 10内的所有设备都可以通过这个IP地址进行网络层的通信。
需要注意的是,VLANIF接口的编号必须与VLAN编号一致,不能是任意数字。此外,VLANIF接口是逻辑接口,不直接与物理设备连接,而是用于处理VLAN的逻辑数据流量。在实际应用中,VLANIF接口可以用于管理VLAN,实现网络监控、远程登录配置交换机、自动备份设备配置信息和日志信息等功能。
VLAN成员模式
静态VLAN:以手工的方式将接口加入特定的VLAN(实际项目中以静态VLAN居多)
动态VLAN:根据接入到交换机的客户端的MAC地址等信息,动态地将交换机的接口添加到特定的VLAN(一般通过认证实现,比如学校中学生用户通过认证后自动划分至一个VLAN,教师用户通过认证后自动划分至另一个VLAN)

以太网交换机的端口模式
Access端口模式
一般用于连接主机的端口;一个Access端口只能属于一个VLAN;默认交换机上的二层接口都加入VLAN1

Trunk端口模式
一般用于交换机之间连接的端口;一个Trunk端口可以属于多个VLAN,可以接收和发送多个VLAN报文。

- 当一条链路,需要承载多个VLAN信息的时候,需要使用trunk来实现
- Trunk两端交换机需采用相同的干道协议
- 一般用于交换机之间或交换机与路由器直连互联
Hybrid端口
可以用于交换机之间连接,也可以用于接用户的计算机
Hybrid端口可以属于多个VLAN,可以接收和发送多个VLAN的报文。
802.1Q帧(Dot One Q帧)
在原始的以太网帧中添加VLAN标识字段

端口的缺省ID(PVID)
- 每个Access、Trunk、Hybrid、QinQ类型的端口都可以配置一个缺省VLAN ( PVID : PortDefault VLAN ID),表示端口所属的VLAN。
- 对于Access类型端口,PVID的数值表示当前端口所属VLAN。
- 对于Trunk、Hybrid类型端口,由于Hybrid类型端口和Trunk类型端口允许多个VLAN数据帧通过,也可以理解为这两种类型端口属于多个VLAN,所以需要配置PVID。
- PVID,缺省情况下为VLAN1。