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1 # AI觀察哨
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2 # 然誠如
你好,這是因為vlan原理而決定的。
其實,vlan的作用,初步接觸的話,不妨簡單的理解為一條網線,可以承載多個網段:
如下圖,同一個需求:行政部和研發部要在不同區域網內,但又要互通。
左圖是沒有 vlan的情況下(不考慮子網的情況下),簡化的拓撲;
右圖是有vlan的情況下,簡化的拓撲。
可見vlan對乙太網是多麼重要的存在。
那右圖行政部和研發部之間,為什麼不會相互干擾,得了解下vlan的原理:
vlan幀格式如下圖:vlan幀比傳統乙太網幀多了個Tag欄位。我們這裡不涉及太多內容,主要了解Tag欄位裡面,vlan id的含義。
vlan id佔12位元,二進位制12個1轉成十進位制是4095,所以vlan的取值範圍就是0-4095,0和4095被保留。於是可用的就是1-4094,但是現在很多交換機預設管理vlan和埠pvid都是1,因此為了避免新裝置入網或者其它原因造成不便,我們也避開vlan 1來規劃業務網路。
下圖中,假如PC1正在獲取IP地址,傳送的DHCP廣播包,只有PC4會收到,因為他們處在同一個vlan下,vlan幀頭的 vlan id也就相同,交換機根據vlan id的值,決定轉發“路線”。那交換機如何判斷,vlan id又是怎麼來的呢?
埠型別交換機有多種介面型別,但我們主要是瞭解 vlan之間為何不會互相干擾,其實也就是不同vlan間二層隔離,在此以最簡單的Access為例,舉例說明:
一般情況下(網絡卡廠商可以實現,例如intel),我們PC是不支援vlan的,也就是說,PC把資料幀傳送給交換機時,是不帶tag欄位的。那上圖中, vlan100的PC1,它的vlan id 100 是怎麼來的呢,這就是交換機埠的pvid的作用了,pvid意思是交換機埠預設所屬的vlan。交換機access介面就是透過對比幀頭的vlan id和pvid,來決定處理方式。支援vlan的交換機,介面必須設定pvid。
Access埠型別結合pvid,對資料幀的處理方式如下:
接收:
收到標準乙太網幀(後面統稱untag幀),就打上自己的pvid;
收到vlan幀(後面統稱tag幀):vlan id = pvid,則接收;vlan id ≠ pvid時,丟棄。
傳送:
總是剝掉tag欄位,再發送,所以access的埠型別,對端收到的永遠是untag幀。
舉例如下圖,PC1傳送給交換機的是untag幀,交換機的GE0/0/1口,為這個幀的加上Tag欄位,並且將自己的pvid(100),填充到 vlan id內。
假設交換機現在MAC地址表不包含PC4的mac地址,就會把這個幀泛洪,因此交換機所有介面都會收到這個包:
GE0/0/2:收到tag幀,vlan id ≠ pvid,丟棄;
GE0/0/3:收到tag幀,vlan id ≠ pvid,丟棄;
GE0/0/4:收到tag幀,vlan id = pvid,接收,剝離Tag欄位,傳送給PC4。
PC4就正常接收到PC1發來的資料,並且是可識別的untag幀。
其實現在,很多交換機出廠的預設埠型別是hybrid;hybrid介於access和trunk之間,可以作為骨幹鏈路,也可以用來連線接入層,特別是基於mac劃分vlan的情況下,hyprid就顯得非常靈活,可以實現下掛傻瓜機的時候,為傻瓜機上不同裝置劃分不同網段!此外,還有QinQ(802.1q in 802.1q)這種比較深入的vlan應用,就是vlan幀的基礎上,再包一層vlan幀頭。
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這個得這麼理解:
在總出口頻寬固定的情況下,透過限制各個vlan的流量在合理範圍內,可以保證不會出現一個人佔滿頻寬其他人不能用的情況。如果出現,只是影響自己所在的vlan而已。