在工业路由器中划分VLAN-德传技术

在工业路由器中划分VLAN

2023-11-15 15:38:12

1. VLAN介绍

VLAN，英文全称Virtual Local Area Network，即虚拟局域网，是一种网络技术，它将设备从逻辑上划分成不同的网段从而实现虚拟工作组的技术，它不受物理位置的限制，VLAN 允许网络中的计算机和用户在模拟环境中通信，就像它们存在于单个局域网中，并共享单个广播和多播域。
VLAN 的实施主要是为了解决以太网的广播问题和安全性，一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中。即使是处在同一网段的两台计算机，如果不在同一VLAN中，它们各自的广播流也不会相互转发。
同时VLAN可实现可伸缩性、安全性并易于网络管理，它可以帮助快速适应网络要求的变化以及网络节点的重新部署。

2. VLAN 协议

VLAN协议会在数据包中添加VLAN标签,以太网网络的 VLAN 标签遵循 IEEE 802.1Q 行业标准。802.1Q 标签由插入以太网帧头部的 32 位（4 字节）数据组成。此字段的前 16 位包含硬编码数字 0x8100，使以太网设备识别该帧属于 802.1Q VLAN。此字段的后 12 位包含从 1 到 4094 的 VLAN ID 号。

802.1Q 标签字段如下
标签协议（2 字节）:固定值 0x8100，表示 802.1Q 标签。
用户优先级（3 比特）：表示服务等级QoS
规范格式指示符（1 比特）：用于以太网和令牌环之间的兼容性。
VLAN ID（12 比特）: VLAN的id号，用于区分链路上的 VLAN。

3. VLAN分类

分类		说明
静态VLAN	基于端口	根据交换机的端口划分定VLAN
动态VLAN	基于MAC地址	根据连接设备的MAC划分VLAN
	基于子网	根据连接设备的IP网段划分VLAN
	基于用户	根据计算机的登录用户划分VLAN

4.什么情况下需要使用 VLAN

如下图所示，在两个第二层交换机网络中，交换机SW1下的PC1 需要与 PC3 通信。数据帧必须指定目的地 MAC 地址以进行通信，因此 PC1 必须首先广播“ARP 请求”消息以尝试获取 PC3 的 MAC 地址。ARP 请求将转发给路由器下所有网络中的 PC，包括了SW2下的所有设备。这可能产生网络风暴，导致网络拥堵和安全问题。