Vlan知識之一 為什麼需要VLAN

2021-04-16 23:36:21 字數 2225 閱讀 7946

為什麼需要vlan

什麼是vlan

vlan(virtual lan),翻譯成中文是「虛擬區域網」。lan可以是由少數幾台家用計算機構成的網路,也可以是數以百計的計算機構成的企業網路。

vlan

所指的lan

特指使用路由器分割的網路——也就是廣播域。

在此讓我們先複習一下廣播域的概念。

廣播域,指的是廣播幀(目標

mac位址全部為

1)所能傳遞到的範圍,亦即能夠直接通訊的範圍。嚴格地說,並不僅僅是廣播幀,多播幀(multicast frame)和目標不明的單播幀(unknown unicast frame)也能在同乙個廣播域中暢行無阻。

本來,二層交換機只能構建單一的廣播域,不過使用vlan功能後,它能夠將網路分割成多個廣播域。

未分割廣播域時……

那麼,為什麼需要分割

廣播域呢?那是因為,如果僅有乙個廣播域,有可能會影響到網路整體的傳輸效能。具體原因,請參看附圖加深理解。

圖中,是乙個由5台二層交換機(交換機1~5)連線了大量客戶機構成的網路。假設這時,計算機a需要與計算機b通訊。在基於乙太網的通訊中,必須在資料幀中指定目標mac位址才能正常通訊,因此

計算機a必須先廣播「

arp請求(

arp request

)資訊」,來嘗試獲取計算機b的

mac位址。

交換機1收到廣播幀(arp請求)後,會將它

**給除接收埠外的其他所有埠,也就是flooding了。接著,交換機2收到

廣播幀後也會flooding。交換機3、4、5也還會flooding。

最終arp請求會被**到同一網路中的所有客戶機上。

只要計算機

b能收到就萬事大吉了。可是事實上,資料幀卻傳遍整個網路,導致所有的計算機都收到了它。如此一來,一方面廣播資訊消耗了網路整體的頻寬,另一方面,收到廣播資訊的計算機還要消耗一部分cpu時間來對它進行處理。

造成了網路頻寬和

cpu運算能力的大量無謂消耗。

廣播資訊是那麼經常發出的嗎?

讀到這裡,您也許會問:廣播資訊真是那麼頻繁出現的嗎?

答案是:是的!

實際上廣播幀會非常頻繁地出現。利用tcp/ip協議

棧通訊時,除了前面出現的arp外,還有可能需要發出dhcp、rip等很多其他型別的廣播資訊。

arp廣播,是在需要與其他主機通訊時發出的。當客戶機請求dhcp伺服器分配ip位址時

總之,廣播就在我們身邊。下面是一些常見的廣播通訊:

arp請求:建立ip位址和mac位址的對映關係。

rip:一種路由協議。

dhcp:用於自動設定ip位址的協議。

netbeui:windows下使用的網路協議。

ipx:novell netware使用的網路協議。

如果整個網路只有乙個廣播域,那麼一旦發出廣播資訊,就會傳遍整個網路,並且對網路中的主機帶來額外的負擔。因此,

在設計lan時,需要注意如何才能有效地分割廣播域。

廣播域的分割與vlan的必要性

分割廣播域時,一般都必須使用到路由器。使用路由器後,可以以路由器上的網路介面(lan inte***ce)為單位分割廣播域。

但是,通常情況下路由器上不會有太多的網路介面,其數目多在1~4個左右。隨著寬頻連線的普及,寬頻路由器(或者叫ip共享器)變得較為常見,但是需要注意的是,它們上面雖然帶著多個(一般為4個左右)連線lan一側的網路介面,但那實際上是路由器內建的交換機,並不能分割廣播域。

況且使用路由器分割廣播

域的話,所能分割的個數完全取決於路由器的網路介面個數,使得使用者無法自由地根據實際需要分割廣播域。

與路由器相比,

二層交換機一般帶有多個網路介面。因此如果能使用它分割廣播域,那麼無疑運用上的靈活性會大大提高。

用於在二層交換機上分割廣播域的技術,就是vlan。

通過利用

vlan

,我們可以自由設計廣播域的構成,提高網路設計的自由度。

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