数据链路层之VLAN基本概念和基本原理

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文章目录

一、传统局域网的局限（促进VLAN的诞生）
二、VLAN简介
三、VLAN的实现
总结

一、传统局域网的局限（促进VLAN的诞生）

缺乏流量隔离:即使把组流量局域化道一个单一交换机中，广播流量仍会跨越整个机构网络(ARP、RIP、DHCP协议)
管理用户不便:如果一个主机在不同组间移动，必须改变物理布线，连接到新的交换机上。
路由器成本较高:局域网内使用很多路由器花销较大。

二、VLAN简介

虚拟局域网VLAN (Virtual Local Area Network)是一种将局域网内的设备划分成与物理位置无关的逻辑组的技术，这些逻辑组有某些共同的需求。每个VLAN是一个单独的广播域/不同的子网。

三、VLAN的实现

此时在交换机上连接有四台主机（A、B、C、D），分成两个VLAN，此时我们需要知道交换机上生成的各VLAN互不相通，若想实现通信，需要借助路由器或三层交换机才能实现。

在这里插入图片描述
该图的交换机有以下三个表：

基于接口的VLAN技术：

基于MAC地址的VLAN技术：

在这里插入图片描述

在上图的结构中，如果A想要与E进行通信，那么过程是：
A先准备好要发送的帧，然后将帧发给交换机1，然后交换机1在A发送的帧的基础上附加一个标签type=1，表示是从A主机1号端口发过来的帧（表明是从VLAN1发出的），然后交换机1通过truck接口将帧发送给交换机2，交换机2从帧中读取到标签type=1，知道数据是从VLAN1发出的，所以就将数据发给VLAN1，然后VLAN1通过其他的字段来了解是发送给E还是F的。

不在同一个VLAN下的主机之间不能进行访问

扩展

以太网的MAC帧：

在这里插入图片描述

插入VLAN标记后：

在这里插入图片描述
VLAN标记是4字节，前两个字节表明是IEEE802.1Q帧，接下来（两字节=16位）的4位没用，后面12位是VLAN标识符VID，唯一表示了该以太网帧属于哪个VLAN。

VID的取值范围为0~4095，但0和4095都不用来表示VLAN，因此用于表示VLAN的有效VID取值范围为1～4094。
IEEE 802.1Q帧是由交换机来处理的，而不是由用户主机来处理的(即主机和交换机之间只交换普通的以太网帧)

例题：
以下关于虚拟局域网特性的描述中，错误的是（ D )。
A.虚拟局域网是建立在局域网交换技术基础上的
B.虚拟局域网可以将局域网上的结点划分成若干个「逻辑工作组」，那么一个逻辑上作组就定一个显队网绐
C.逻辑工作组的结点组成不受物理位置的限制
D.虚拟网络建立在网络交换机之上，它以硬件（软件）方式来实现逻辑工作组的划分与管理