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VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是一种将物理局域网（LAN）逻辑划分为多个独立广播域的技术。它通过在交换机上配置逻辑分组，使得不同VLAN的设备即使连接在同一台交换机上，也无法直接通信（除非通过路由器或三层交换机），从而实现网络隔离、安全控制和广播域优化。
1. VLAN的核心作用
- 广播域隔离：每个VLAN是一个独立的广播域，减少不必要的广播流量（如ARP、DHCP等）。
- 安全隔离：不同VLAN的设备默认无法直接通信，必须通过路由，可结合ACL（访问控制列表）进行访问控制。
- 灵活组网：不受物理位置限制，同一VLAN的设备可以跨交换机部署（如财务部在不同楼层的PC可划入同一VLAN）。
2. VLAN的工作原理
（1）基于802.1Q标准的VLAN标签（Tagging）
- 普通以太网帧（无VLAN）：
带VLAN标签的帧（802.1Q）：
- VLAN ID（1-4094）：标识数据帧属于哪个VLAN（0和4095保留）。
- TPID（0x8100）：标识这是一个带VLAN标签的帧。
（2）交换机端口的VLAN处理方式
| 端口类型 | 作用 | 处理方式 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| Access端口 | 连接终端设备（PC、打印机等） | 收数据：打上PVID（Port VLAN ID） 发数据：剥离VLAN标签 |
终端设备接入 |
| Trunk端口 | 连接交换机或路由器 | 收数据：保留VLAN标签 发数据：携带VLAN标签 |
跨交换机VLAN通信 |
| Hybrid端口（混合模式） | 可同时处理带标签和不带标签的帧 | 可手动配置哪些VLAN带标签/不带标签 | 特殊场景（如VoIP） |
（3）VLAN间通信
不同VLAN的设备默认不能直接通信，必须通过：
- 路由器（传统方式）：每个VLAN连接一个物理接口（低效）。
- 三层交换机（推荐）：启用SVI（Switch Virtual Interface），为每个VLAN配置虚拟接口（如
interface vlan 10），并设置IP地址作为网关。
3. VLAN的划分方式
| 划分方式 | 说明 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 基于端口 | 手动将交换机端口划分到VLAN | 最常见，适用于固定设备 |
| 基于MAC地址 | 根据设备的MAC地址自动分配VLAN | 移动设备（如笔记本） |
| 基于协议/IP子网 | 根据IP地址或协议类型划分 | 特殊网络需求 |
| 基于802.1X认证 | 用户认证后动态分配VLAN | 企业无线网络 |
4. 典型VLAN应用
- 部门隔离：财务部（VLAN 10）、研发部（VLAN 20）不能互访。
- 语音和数据分离：VoIP电话（VLAN 30）和普通数据（VLAN 40）分开管理。
- 访客网络：访客Wi-Fi（VLAN 100）不能访问内部网络（VLAN 10）。
- 跨交换机扩展VLAN：通过Trunk链路让不同交换机的相同VLAN互通。
总结
VLAN的核心是通过802.1Q标签在物理网络上划分逻辑子网，实现广播隔离、安全控制、灵活组网。
- Access端口用于终端设备，Trunk端口用于交换机互联。
- 不同VLAN通信必须通过三层设备（路由器/三层交换机）。
- 合理规划VLAN可提升网络性能、安全性和管理效率。
湘公网安备43310102000345号