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爲什麽要劃分vlan

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掃一掃!爲什麽要劃分vlan掃一掃!
浏覽:- 发布日期:2019-02-22 14:20:02【

VLAN(Virtual LAN),翻译成中文是“虚拟局域网”。LAN可以是由少数几台家用计算机构成的网络,也可以是数以百计的计算机构成的企业网络。VLAN所指的LAN特指使用路由器分割的网络——也就是广播域。在此让我们先复习一下广播域的概念。广播域,指的是广播帧(目标MAC地址全部为1)所能传递到的范围,亦即能够直接通信的范围。严格地说,并不仅仅是广播帧,多播帧(Multicast Frame)和目标不明的单播帧(Unknown Unicast Frame)也能在同一个广播域中畅行无阻。

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,它能夠將網絡分割成多個廣播域。

那麽,爲什麽需要分割廣播域呢?那是因爲,如果僅有一個廣播域,有可能會影響到網絡整體的傳輸性能。具體原因,請參看附圖加深理解。

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图中,是一个由5台二层交换机(交换机1~5)连接了大量客户机构成的网络。假设这时,计算机A需要与计算机B通信。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,因此计算机A必须先广播“ARP请求(ARP Request)信息”,来尝试获取计算机B的MAC地址。

交換機1收到廣播幀(ARP請求)後,會將它轉發給除接收端口外的其他所有端口,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請求會被轉發到同一網絡中的所有客戶機上。

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請大家注意一下,這個ARP請求原本是爲了獲得計算機B的MAC地址而發出的。也就是說:只要計算機B能收到就萬事大吉了。可是事實上,數據幀卻傳遍整個網絡,導致所有的計算機都收到了它。如此一來,一方面廣播信息消耗了網絡整體的帶寬,另一方面,收到廣播信息的計算機還要消耗一部分CPU時間來對它進行處理。造成了網絡帶寬和CPU運算能力的大量無謂消耗。

廣播信息是那麽經常發出的嗎?

讀到這裏,您也許會問:廣播信息真是那麽頻繁出現的嗎?

答案是:是的!實際上廣播幀會非常頻繁地出現。利用TCP/IP協議棧通信時,除了前面出現的ARP外,還有可能需要發出DHCP、RIP等很多其他類型的廣播信息。

ARP广播,是在需要与其他主机通信时发出的。当客户机请求DHCP服务器分配IP地址时,就必须发出DHCP的广播。而使用RIP作为路由协议时,每隔30秒路由器都会对邻近的其他路由器广播一次路由信息。RIP以外的其他路由协议使用多播传输路由信息,这也会被交换机转发(Flooding)。除了TCP/IP以外,NetBEUI、IPX和Apple Talk等协议也经常需要用到广播。例如在Windows下双击打开“网络计算机”时就会发出广播(多播)信息。(Windows XP除外……)

總之,廣播就在我們身邊。下面是一些常見的廣播通信:

ARP請求:建立IP地址和MAC地址的映射關系。

RIP:一種路由協議。

DHCP:用于自動設定IP地址的協議。

NetBEUI:Windows下使用的網絡協議。

IPX:Novell Netware使用的网络协议。

Apple Talk:苹果公司的Macintosh计算机使用的网络协议。

如果整個網絡只有一個廣播域,那麽一旦發出廣播信息,就會傳遍整個網絡,並且對網絡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

分割广播域时,一般都必须使用到路由器。使用路由器后,可以以路由器上的网络接口(LAN Interface)为单位分割广播域。

但是,通常情況下路由器上不會有太多的網絡接口,其數目多在1~4個左右。隨著寬帶連接的普及,寬帶路由器(或者叫IP共享器)變得較爲常見,但是需要注意的是,它們上面雖然帶著多個(一般爲4個左右)連接LAN一側的網絡接口,但那實際上是路由器內置的交換機,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于路由器的網絡接口個數,使得用戶無法自由地根據實際需要分割廣播域。

與路由器相比,二層光纖交換機一般帶有多個網絡接口。因此如果能使用它分割廣播域,那麽無疑運用上的靈活性會大大提高。

用于在二層光纖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,提高網絡設計的自由度。

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