高级网络技术--网络协议分析--VLAN.ppt

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1、网络互联技术VLAN与L3Switch西南石油大学计算机科学学院龚捷西南石油大学计算机科学学院龚捷VLAN&L3Switch22021/8/7为什么需要VLAN（1）传统以太网中一直有两个因素影响以太网的性能严重的冲突（通过第二层交换可以解决）广播风暴（不能通过二层交换解决）西南石油大学计算机科学学院龚捷VLAN&L3Switch32021/8/7为什么需要VLAN（2）在园区级交换网络中可能发生广播风暴广播数据西南石油大学计算机科学学院龚捷VLAN&L3Switch42021/8/7为什么需要VLAN（3）在

2、网络中广播会非常频繁的发生。下面列出了一些在网络中的常见广播应用：ARP请求：建立IP地址和MAC地址的映射关系RIP：一种路由协议DHCP：用于自动设定IP地址的协议NetBIOS：Windows下使用的网络协议西南石油大学计算机科学学院龚捷VLAN&L3Switch52021/8/7为什么需要VLAN（4）传统的第二层交换机由于其设计原理，不能隔离广播域可以通过路由器将网络分段，形成不同的IP子网，从而将广播域缩小但是，通常情况下路由器上不会有太多的网络接口，其数目多在1～4个左右。所以使用路由器分割广播域

3、的话，所能分割的个数完全取决于路由器的网络接口个数，使得用户无法自由地根据实际需要分割广播域。如果我们增加路由器的网络接口会大幅增加设备的成本西南石油大学计算机科学学院龚捷VLAN&L3Switch62021/8/7为什么需要VLAN（5）现阶段的网络通信遵循20/80原则。20%的通信量在本网内，而80%的通信量则在不同的网段内。这样的通信量需要使用第三层功能，如果全部都使用路由器完成第三层的功能，则有可能极大地增加路由器的负担，使其成为系统的瓶颈。这时我们可以使用第三层交换机西南石油大学计算机科学学院龚捷V

4、LAN&L3Switch72021/8/7VLAN的优势（1）与路由器相比，二层交换机一般带有多个网络接口。因此如果能使用它分割广播域，那么无疑运用上的灵活性会大大提高。用于在二层交换机上分割广播域的技术，就是VLAN。通过利用VLAN，我们可以自由设计广播域的构成，提高网络设计的自由度。西南石油大学计算机科学学院龚捷VLAN&L3Switch82021/8/7VLAN的优势（2）限制了广播的范围。提高了通信的安全性。平衡了网络负载。动态，方便的管理网络。西南石油大学计算机科学学院龚捷VLAN&L3Switch

5、92021/8/7实现VLAN的机制（1）在一台未设置任何VLAN的二层交换机上，任何广播帧都会被转发给除发送端口外的所有其他端口（Flooding）。1234广播帧交换机收到广播帧后，转发到除发送端口外的其他所有端口。ABCD西南石油大学计算机科学学院龚捷VLAN&L3Switch102021/8/7实现VLAN的机制（2）如果在交换机上生成红、蓝两个VLAN；同时设置端口1、2属于红色VLAN、端口3、4属于蓝色VLAN。再从A发出广播帧的话，交换机就只会把它转发给同属于一个VLAN的其他端口——也就是同属

6、于红色VLAN的端口2，不会再转发给属于蓝色VLAN的端口。同样，C发送广播信息时，只会被转发给其他属于蓝色VLAN的端口，不会被转发给属于红色VLAN的端口。1234广播帧广播帧ABCDVLAN2VLAN3西南石油大学计算机科学学院龚捷VLAN&L3Switch112021/8/7实现VLAN的机制（3）上图逻辑上相当于下图1234ABCD西南石油大学计算机科学学院龚捷VLAN&L3Switch122021/8/7VLAN的类型（1）基于端口的划分（静态划分）注：这种类型的VLAN要求一个端口上连的所有设备都

7、是属于同一个VLAN。ABCD1234VLAN3Port4VLAN3Port3VLAN2Port2VLAN2Port1所属VLAN端口西南石油大学计算机科学学院龚捷VLAN&L3Switch132021/8/7VLAN的类型（2）基于MAC地址的VLAN（动态划分）ABCD1234VLAN3MACDVLAN3MACCVLAN2MACBVLAN2MACA所属VLAN端口西南石油大学计算机科学学院龚捷VLAN&L3Switch142021/8/7VLAN的类型（3）基于协议的VLAN（动态划分）A使用IPX协议12

8、34VLAN3IP协议VLAN2IPX协议所属VLAN端口B使用IPX协议C使用IP协议D使用IP协议西南石油大学计算机科学学院龚捷VLAN&L3Switch152021/8/7VLAN的类型（4）基于子网的VLAN（动态划分）A1.1.1.5/241234VLAN31.1.2.0/24VLAN21.1.1.0/24所属VLAN端口B1.1.1.88/24C1.1.2.8/24D1.1