虚拟局域网

虚拟局域网（Virtual Local Area Network或简写VLAN，V-LAN）是一种建构于区域网路交换技术（LAN Switch）的网路管理的技术，网管人员可以借此透过控制交换器有效分派出入区域网的封包到正确的出入埠，达到对不同实体区域网中的设备进行逻辑分群（Grouping）管理，并降低区域网内大量资料流通时，因无用封包过多导致壅塞的问题，以及提升区域网的资讯安全保障。

概述

为实现交换机乙太网路的广播隔离，一种理想的解决方案就是采用虚拟区域网路技术。这种对连接到第2层交换机端口的网路使用者的逻辑分段技术实现非常灵活，它可以不受使用者物理位置限制，根据使用者需求进行VLAN划分；可在一个交换器上实现，也可跨交换器实现；可以根据网路使用者的位置、作用、部门或根据使用的应用程序、上层协议或者乙太网路连接埠硬体地址来进行划分。

一个VLAN相当于OSI模型第2层的广播域，它能将广播控制在一个VLAN内部。而不同VLAN之间或VLAN与LAN / WAN的数据通讯必须通过第3层（网路层）完成。否则，即便是同一交换器上的连接埠，假如它们不处于同一个VLAN，正常情况下也无法进行数据通讯，特例是由于思科生产的交换机带有VLAN穿越漏洞，外来封包以广播进到该交换机时，它仍然会流入所有连至交换器上的电脑，而导致资讯可能外泄的潜藏风险。

为了解决上述资讯安全议题，1995年IEEE 802委员会发表了802.1Q VLAN技术的实作标准与讯框结构，希望能透过设定逻辑位址（TPID、TCI），对实体区域网区隔成独立虚拟网段，以规范封包广播时的最大范围。

VLAN的作用

VLAN可以为网路提供以下作用：

• 广播控制
• 频宽利用
• 降低延迟
• 安全性（非设计作用，本身功能所附加出的）

VLAN的运作原理与实作方式

实体层（physical layer）

直接以交换器上的埠做为划分VLAN的基础。

这个方式的优点是简单与直观，因此，运用这种设定VLAN的情况十分普遍。但因为是实体层的设定，所以比较适合在规模不大的组织。

数据链路层（data link layer）

以每台主机的MAC地址做为划分VLAN的基础。方法是先建立一个比较复杂的资料库，通常为某网路设备的MAC地址与VLAN的映射关系资料库。当该网路设备连接到端口后，交换器会向VMPS（VLAN管理策略伺服器）来请求这个资料库。找到相应映射关系，完成端口到VLAN的分配。

这个方式的优点是即使电脑在实体上的位置不同，也不影响VLAN的运作。但缺点是网管人员必须在交换器中设定组织内每一台设备MAC地址与VLAN间的映射关系资料库。因此，这种设定策略的管理复杂度会随著越来越多的设备、与实体位置的群落、和不同工作任务需要而增加。

网路层（network layer）

以每台设备的IP地址做为划分VLAN的基础，以子网路视为VLAN设定的依据。

这个方式的优点是当网管人员已经将内部网段做好规划与分配的情况下，将可大辐降低网管人员规划并设定VLANs架构的复杂度。但缺点是原本传统交换器不需要对讯框作任何处理，但在这个机制下，交换器不但必须剖析讯框（Frame），还必须进一步取出Source IP与Destination IP进行比对，连带降低交换器接收与分派封包的效率。

相关内容

• VTP
• IEEE 802.1aq (Shortest Path Bridging)
• 生成树协议
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• EthernetChannel
• Cisco ISL
• IEEE 802.1Q
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