VLAN 为啥会存在？
VLAN 是啥？
VLAN 咋用？
这些要想整明白，咱得先弄懂“广播域”
聪明的你一定明白什么是广播域啦~
那广播域和 VLAN 之间到底有着什么关系呢？
01、为什么要用 VLAN？
根据上文的对话，我们知道广播域内所有的用户都会监听到广播包。
假设一个公司里边有很多部门：技术部，研发部，市场部等。
但是各个部门中的计算机都是部门内打交道较多，跨部门打交道较少。那么就需要对不同部门进行隔离，也就是将广播域变小。
我们用三台交换机代表三个部门，形成连接少量计算机构成的网络。
假设这时，A 需要与 B 通信。
如果没有对不同部门进行隔离会怎么样呢？
1.A 必须先广播“ARP 请求信息”，来尝试获取 B 的 MAC 地址。在基于以太网的通信中，必须在数据帧中指定目标 MAC 地址才能正常通信。
2.技术部交换机收到 A 的“ARP 请求信息”后，会将“ARP 请求信息”转发给除 A 外的其他所有与其相连的设备（B 和研发部交换机）。
3.研发部交换机收到广播后向 C、D 和市场部交换机发广播。
4.市场部交换机收到广播后向 E 和 F 发广播，最终“ARP 请求信息”会被转发至网络中的所有计算机上。
除 B 外的计算机，收到信息之后会直接丢弃。
只有 B 进行回应，将自己的 MAC 地址信息发送给技术部交换机，再由技术部交换机发送给 A。
注意：
这里原本是为了获得计算机 B 的 MAC 地址。只要计算机 B 能收到就万事大吉了。
实际上却是数据帧传遍整个网络，所有计算机都收到了 ARP 请求信息…
如此一来，造成如以下不好的后果：
1.网络整体带宽被占用。
2.潜在的信息安全风险。
3.占用 CPU 资源。
因此，VLAN 应运而生！
02、什么是 VLAN?
VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是在 LAN（Local Area Network，局域网）的基础上发展而来。
LAN：是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组，实现数据传输和资源共享的计算机网络。通过地理位置划分，一般是方圆几千米以内。
VLAN：是指局域网从逻辑上划分成一个个更小的局域网，VLAN 之间在数据链路层上是隔离的，从而实现虚拟工作组的数据交换技术。
因此，在上面的例子中，我们需要将计算机 A 和计算机 B 划分到同一个 VLAN 中。
如下图所示，计算机 A 和计算机 B 都划分到 VLAN1 中，和其他计算机隔离开，那么计算机 A 发送广播也就只有计算机 B 能接收到啦~
除此以外，跨交换机划分 VLAN 也是一样。
假设技术部交换机和研发部交换机在两个办公楼，可以从逻辑上划分 VLAN，使得位于两个楼里的同一部门的人也能组成相同 VLAN。
好的，接下来看看，VLAN 是如何实现的呢？
03、VLAN 如何实现？
【基于端口划分 VLAN】
基于端口划分即根据以太网交换机的端口来划分 VLAN。
端口与 VLAN 对应关系如下：
| gei-1/1/0/1 | VLAN 10 |
| gei-1/1/0/3 | |
| gei-1/1/0/2 | VLAN 20 |
| gei-1/1/0/4 |
如此一来，同一个 VLAN 连接的计算机彼此能够互相通信。
举个栗子：
计算机 192.168.0.1 和计算机 192.168.0.3 能彼此通信。
计算机 192.168.0.1 和计算机 192.168.0.2 间不能通信。
这就是基于端口划分 VLAN，也是我们最常用的 VLAN 实现方法。
基于端口划分 VLAN 的方法特点如下：
| 优点 | 定义 VLAN 操作非常简单，指定端口就可以了。 |
| 缺点 | 如果 VLAN 10 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，就需要重新定义。 |
【基于 MAC 地址划分 VLAN】
交换机根据报文的 MAC 地址决定报文应该在哪个 VLAN 中进行转发，因此交换机需要知道 MAC 和 VLAN 的映射关系。
MAC 地址与 VLAN 对应关系如下：
| 00-00-00-00-00-00-01 | VLAN 10 |
| 00-00-00-00-00-00-03 | |
| 00-00-00-00-00-00-02 | VLAN 20 |
| 00-00-00-00-00-00-04 |
基于 MAC 地址划分 VLAN 配置起来较麻烦，需要记录所有计算机 MAC 地址。但是这种划分方法在用户端口变化时，VLAN 划分不变。
基于 MAC 地址划分 VLAN 的方法特点如下：
| 优点 | 当计算机连接的交换机发生变化时，不需要重新配置。 |
| 缺点 |
|
【基于网络层划分 VLAN】
基于网络层划分 VLAN 即根据每个计算机的网络层地址或者协议地址（如果支持多协议）划分 VLAN。
网络协议与 VLAN 对应关系如下：
| 192.168.0.1 | ICMP 协议 | VLAN 10 |
| 192.168.0.3 | ||
| 192.168.0.2 | IP 协议 | VLAN 20 |
| 192.168.0.4 |
ICMP 协议：Internet Control Message Protocol，Internet 控制报文协议。
基于网络层划分 VLAN 的方法特点如下：
| 优点 | 物理位置改变不需要重新配置 VLAN，是根据协议类型来划分 VLAN。 |
| 缺点 | 效率低，需要消耗时间检查每个网络层地址。 |
【基于子网地址划分 VLAN】
基于子网地址划分 VLAN 即一个网段就是一个 VLAN。
图中交换机下有的计算机属于 1.0 网段，有的计算机属于 2.0 网段，那么通过配置可以把不同网段的用户划分到不同 VLAN。
子网地址与 VLAN 对应关系如下：
| 192.168.1.1 | VLAN 10 |
| 192.168.1.2 | |
| 192.168.1.3 | |
| 192.168.2.1 | VLAN 20 |
| 192.168.2.2 | |
| 192.168.2.3 |
基于子网地址划分 VLAN 的方法特点如下：
| 优点 | 有更大灵活性，容易通过路由器进行扩展。 |
| 缺点 | 不适合局域网，效率不高。 |
04、总结
讲了这么多，最后我们来总结一下 VLAN 的优点：
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控制广播风暴
一个 VLAN 就是一个逻辑的广播域，通过对 VLAN 的创建及划分，隔离了广播域，可以控制广播风暴的产生。
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提高网络整体安全性
通过端口和 MAC 地址等 VLAN 划分原则，可以控制用户访问权限和逻辑网段大小，将不同用户群划分到不同 VLAN 中，从而提高交换式网络的整体性能和安全性。
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网络管理简单、直观
采用 VLAN 技术，可以根据不同需求将不同地理位置的网络用户划分为一个逻辑网段。大大减轻了网络管理和维护工作的负担，降低网络维护费用。
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