二层交换机不能隔离广播,所有端口位于同一广播域内。
通过路由器将网络分段,可以解决广播风暴的问题。
但是,路由器价格贵,且路由器的转发性能相对较差。
最终选择通过VLAN划分广播域。
VLAN概念
virtual local area network
VLAN是指交换机上创建的, 能将代表一个大的广播域的物理LAN分隔为若干个小的广播域的逻辑LAN,这个逻辑LAN就是我们所说的VLAN。
也可以理解成,一台物理交换机在逻辑上,分割成若干台虚拟交换机。
VLAN的作用
隔离广播域
隔离网络二层访问
增加网络安全性、抗病毒能力
增加组网的灵活性
一个VLAN=一个广播域=逻辑网段(子网)
分段,灵活性,安全性。
VLAN的规划设计
按业务划分
一类业务对应一个VLAN
按部门划分
一个部门对应一个VLAN
按广播域大小划分
一个WorkGroup对应一个VLAN
按网络物理位置划分
一个楼层或连续的几个办公室对应一个VLAN
基于端口的VLAN
对于可网管的交换机而言,VLAN1缺省存在,且所有端口都位于VLAN1
基于MAC地址的VLAN
基于协议的VLAN
基于子网的VLAN
VLAN中继Trunk
VLAN的延伸:不同交换机相同VLAN的互通。
Trunk的作用
Access接口:一般用来连接用户终端的接口,承载正常的以太网帧, 仅仅属于某个特定的VLAN。
Trunk接口:常用来连接网络设备,承载被标识的以太网帧, 对于Cisco交换机,缺省时能够承载所有VLAN的数据,而华为的交换机缺省时,只能承载VLAN1的数据。
Trunk接口及链路的作用:一个物理链路同时承载多个Vlan的数据,以保证交换网络高可扩展性的实现。
Trunk的封装
为区分TRUNK链路中多个VLAN的数据,需要对每个VLAN的数据进行标识。TRUNK中标识VLAN的协议有
ISL
是Cisco专用的标准。在以太网报文中增加了26byte作为VLAN tag.
Dot1Q
是IEEE制订的标准802.1Q,几乎所有的厂商设备都支持。在以太网报文中增加了4byte作为VLAN tag.
802.1Q 标签帧比ISL 标签帧包含更少的域,因为它是在标准以太网帧中插入4个字节的tag帧而不是放入标签头部信息。
VLAN路由
二层隔离:不同VLAN二层隔离,在企业网中,一般将部门/业务划分多个VLAN,服务器组有独立的VLAN。
三层互访需求:处在各个部门(各个VLAN)的企业员工存在互访需求,各个部门需要访问服务器。这些VLAN之间的互访需要经过三层进行互通。
不同VLAN之间的流量不能直接跨越VLAN的边界,需要使用路由,通过路由将报文从一个VLAN转发到另外一个VLAN。
二层交换机和路由器在功能上的集成构成了三层交换机,三层交换机在功能上实现了VLAN的划分、VLAN内部的二层交换和VLAN间路由的功能。
三层交换机中的路由和二层交换
二层交换引擎:实现同一网段内的快速二层转发
三层路由引擎:实现跨网段的三层路由转发