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华为技术有限公司

北京市上地信息产业基地信息中路1号华为大厦 100085

二二年三月

Quidway VLAN

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1 VLAN

概述

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概述

VLAN Virtual Local Area Network

即虚拟局域网是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是

物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术

IEEE

于

1999

年颁布了用以标准化

VLAN

实现方案的

802.1Q

协议标准草案

VLAN

技术允许网络管理者将一个物理的

LAN

逻辑地划分成不同的广播域

或称虚拟

LAN

即

VLAN

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

LAN

有着相

同的属性

但由于它是逻辑地而不是物理地划分所以同一个

VLAN

内的各个工作站无须被放置

在同一个物理空间里

即这些工作站不一定属于同一个物理

LAN

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

VLAN

是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议

它在以太网帧的基础上增加

了

VLAN

头

用

VLAN ID

把用户划分为更小的工作组限制不同工作组间的用户二层互访每个

工作组就是一个虚拟局域网

虚拟局域网的好处是可以限制广播范围并能够形成虚拟工作组

动态管理网络

VLAN

在交换机上的实现方法

可以大致划分为

类

基于端口划分的

VLAN

这种划分

VLAN

的方法是根据以太网交换机的端口来划分

比如

Quidway S3526

的

1~4

端口为

VLAN 10

5~17

为

VLAN 20 18~24

为

VLAN 30

当然这些属于同一

VLAN

的端口可以不连

续

如何配置由管理员决定如果有多个交换机例如可以指定交换机

的

1~6

端口和交换

机

的

1~4

端口为同一

VLAN

即同一

VLAN

可以跨越数个以太网交换机根据端口划分是目前定

义

VLAN

的最广泛的方法

IEEE 802.1Q

规定了依据以太网交换机的端口来划分

VLAN

的国际标

准

这种划分的方法的优点是定义

VLAN

成员时非常简单只要将所有的端口都指定义一下就可

以了

它的缺点是如果

VLAN A

的用户离开了原来的端口到了一个新的交换机的某个端口那

么就必须重新定义

基于

MAC

地址划分

VLAN

这种划分

VLAN

的方法是根据每个主机的

MAC

地址来划分

即对每个

MAC

地址的主机

都配置他属于哪个组

这种划分

VLAN

的方法的最大优点就是当用户物理位置移动时即从

一个交换机换到其他的交换机时

VLAN

不用重新配置

所以可以认为这种根据

MAC

地

址的划分方法是基于用户的

VLAN

这种方法的缺点是初始化时所有的用户都必须进行配

置

如果有几百个甚至上千个用户的话配置是非常累的而且这种划分的方法也导致了

交换机执行效率的降低

因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个

VLAN

组的成员这

样就无法限制广播包了

另外对于使用笔记本电脑的用户来说他们的网卡可能经常更

换

这样

VLAN

就必须不停的配置

基于网络层划分

VLAN

Quidway VLAN

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这种划分

VLAN

的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型

(

如果支持多协议

)

划分

的

虽然这种划分方法是根据网络地址比如

地址但它不是路由与网络层的路由毫

无关系

它虽然查看每个数据包的

地址但由于不是路由所以没有

RIP

OSPF

等路由

协议

而是根据生成树算法进行桥交换

这种方法的优点是用户的物理位置改变了不需要重新配置所属的

VLAN

而且可以根

据协议类型来划分

VLAN

这对网络管理者来说很重要还有这种方法不需要附加的帧标

签来识别

VLAN

这样可以减少网络的通信量

这种方法的缺点是效率低因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间

的

(

相对于前面两种方法

)

一般的交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的以太网祯头

但要让芯片能检查

帧头需要更高的技术同时也更费时当然这与各个厂商的实现

方法有关

根据

组播划分

VLAN

组播实际上也是一种

VLAN

的定义

即认为一个组播组就是一个

VLAN

这种划分的

方法将

VLAN

扩大到了广域网

因此这种方法具有更大的灵活性而且也很容易通过路由器

进行扩展

当然这种方法不适合局域网主要是效率不高

鉴于当前业界

VLAN

发展的趋势考虑到各种

VLAN

划分方式的优缺点为了最大程度

上地满足用户在具体使用过程中需求

减轻用户在

VLAN

的具体使用和维护中的工作量

Quidway S

系列交换机采用根据端口来划分

VLAN

的方法

2.IEEE 802.1Q

IEEE

于

1999

年正式签发了

802.1Q

标准

即

Virtual Bridged Local Area Networks

协议规

定了

VLAN

的国际标准实现

从而使得不同厂商之间的

VLAN

互通成为可能

802.1Q

协议规定了一段新的以太网祯字段

如图

所示与标准的以太网祯头相比

VLAN

报文格式在源地址后增加了一个

字节的

802.1Q

标签

个字节的

802.1Q

标签中

包

含了

个字节的标签协议标识

TPID--Tag Protocol Identifier

它的值是

8100

和两个字节

的标签控制信息

TCI--Tag Control Information TPID

是

IEEE

定义的新的类型

表明这是

一个加了

802.1Q

标签的报文

图

图图

图

带有

带有带有

带有

802.1Q

标签的以太

标签的以太标签的以太

标签的以太网祯

网祯网祯

网祯

图

显示了

802.1Q

标签头的详细内容

该标签头中的信息解释如下

Quidway VLAN

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