Virtual Local Area Network (VLAN、虚拟局域网)

虚拟局域网是将一个物理的LAN在逻辑上划分成多个广播域的通信技术。VLAN 内的主机间可以直接通信,而 VLAN 间不能直接通信,从而将广播报文限制在一个 VLAN 内

VLAN 标签

干道链路可以承载多个不同 VLAN 的数据帧,用于设备间互连。为了保证其它网络设备能够正确识别数据帧中的 VLAN 信息,在干道链路上传输的数据帧必须都打上 Tag

VLAN_w

VLAN

设备利用 VLAN 标签中的 VID 来识别数据帧所属的 VLAN,广播帧只在同一 VLAN 内转发,这就将广播域限制在一个 VLAN 内

VLAN 优点

  1. 限制广播域:广播域被限制在一个 VLAN 内,节省了带宽,提高了网络处理能力
  2. 增强局域网的安全性:不同 VLAN 内的报文在传输时是相互隔离的,即一个 VLAN 内的用户不能和其它 VLAN 内的用户直接通信
  3. 提高了网络的健壮性:不同 VLAN 内的报文在传输时是相互隔离的,即一个 VLAN 内的用户不能和其它 VLAN 内的用户直接通信
  4. 灵活构建虚拟工作组:用 VLAN 可以划分不同的用户到不同的工作组,同一工作组的用户也不必局限于某一固定的物理范围,网络构建和维护更方便灵活

链路类型

根据链路中需要承载的 VLAN 数目的不同,以太网链路分为

  • 接入链路
    接入链路只可以承载 1 个 VLAN 的数据帧,用于连接设备和用户终端(如用户主机、服务器等)。通常情况下,用户终端并不需要知道自己属于哪个 VLAN,也不能识别带有 Tag 的帧,所以在接入链路上传输的帧都是 Untagged 帧

  • 干道链路
    干道链路可以承载多个不同 VLAN 的数据帧,用于设备间互连。为了保证其它网络设备能够正确识别数据帧中的 VLAN 信息,在干道链路上传输的数据帧必须都打上 Tag

端口类型

类型 接收 发送
Access 携带标签:与 PVID 进行比较,标签不一致丢弃报文,一致则接收等待操作。
不携带标签:打上与 PVID 一致的标签接收
只对与 PVID 一致的标签操作并进行剥离标签发送
Trunk 携带标签:判断是否允许通过
不携带标签:打上与 PVID 一致的标签接收
将与 PVID 一致的报文进行剥离标签发送
将允许通过的报文保留标签发送
Hybrid 携带标签:判断是否允许通过
不携带标签:打上与 PVID 一致的标签接收
根据配置决定是否剥离标签发送

PVID (Port Default VLAN ID)又称缺省 VLAN

常用设备收发数据帧的 VLAN 标签情况

在 VLAN 交换网络中,以太网帧主要分为

  • 有标签帧(Tagged):加入了 4 字节 VLAN 标签的帧
  • 无标签帧(Untagged):原始的、未加入 4 字节 VLAN 标签的帧
  • 主机、服务器、Hub 只能收发 Untagged 帧
  • 交换机、路由器、AC 既能收发 Tagged 帧,也能收发 Untagged 帧
  • 语言终端、AP 等设备可以同时收发一个 Tagged 帧 和一个 Untagged 帧

相关指令

系统视图

创建 VLAN

# vlan vlanID
vlan 2    
vlan batch 2 to 5     # vlan 2、vlan 3、 vlan4、 vlan 5

查看 VLAN

display vlan
display vlan summary

指定 Voice VLAN 绑定的 MAC 地址

voice-vlan mac-address 0011-2200-0000 mask ffff-ff00-0000

查看 Voice VLAN

display voice-vlan

创建 VLAN 接口 (用于三层 VLAN 交换)

interface vlanif 2
# 携带 VLAN 标签的数据包会直接指向对应 VLAN 的 VLAN 接口

端口视图

修改端口类型

# port link-type access/trunk/hybrid 
port link-type access

指定端口 PVID

# Access 端口配置
port default vlan 2
# Trunk 端口配置
port trunk pvid vlan 2
# Hybrid 端口配置
port hybrid pvid vlan 2   

指定 VLAN 允许通过端口 (必须为 Trunk 端口)

port trunk allow-pass vlan 2 3 

携带/剥离指定 VLAN 标签通过 (必须为 Hybrid 端口)

port hybrid tagged vlan 2 3   
port hybrid untagged vlan 2 3 

启用 Voice VLAN

voice-vlan 2 enable

指定 Voice VLAN 模式

voice-vlan mode auto 

开启 MAC 地址与 VLAN 关联功能

mac-vlan enable

指定 MAC 地址关联 VLAN

# mac-vlan mac-address MAC地址 [MAC地址掩码|MAC地址掩码长度]
mac-vlan mac-address 0000-00AA-0101

路由器子接口视图

配置子接口 vid

dot1q termination vid 2 

启用 ARP 广播转发

arp broadcast enable