3.11.1 VLAN概述
-
以太网交换机工作在数据链路层（也包括物理层）
-
使用一个或多个以太网交换机互连起来的交换式以太网，其所有站点都属于同一个广播域
-
随着以太网规模的扩大，广播域相应增大、
巨大的广播域会带来很多弊端
-
广播风暴
-
难以管理和维护
-
潜在的安全问题
假设某个主机要发送数据给另一个主机，但是在自己的ARP告诉缓存表中无法查到目的主机的MAC地址，于是首先要发送ARP广播请求来获取目的主机的MAC地址。该ARP广播请求会传遍整个网络，网络中所有主机都能收到该ARP请求。这就是广播风暴，会大大浪费网络资源和各主机的CPU资源。
有的同学会想，如果至少偶尔出现一次广播风暴，那还是可以接受的。
但是网络中会频繁出现广播信息
-
TCP/IP协议栈中的很多协议都会使用广播
-
地址解析协议ARP（已知IP，找出对应的MAC地址）
-
路由信息协议RIP（一种小型的内部路由协议）
-
动态主机配置协议DHCP（用于自动配置IP地址）
-
那么如何才能将大的广播域分割成小的广播域呢？
-
使用路由器就可以隔离广播域
这是一个由交换机连接的广播域
使用路由器可以分割成两个广播域
路由器工作在网络体系结构第三层-网络层。由于路由器默认情况下不对广播数据包进行转发，因此隔离广播域是他天生就携带的技能包。
然而，路由器的成本比较高，局域网内部全部使用路由器来隔离广播域是不现实的。在这种情况下，虚拟局域网技术VLAN就应运而生了。
VLAN是一种将局域网内的设备划分成与物理位置无关的逻辑组的技术，这些逻辑组具有某些共同的需求。
如图所示，123楼各有一个局域网
可将他们通过一个交换机互连成一个更大的局域网，那么原来每一个局域网成为现在局域网的一个网段，网络中的各主机属于同一个广播域。
某个主机发送的数据包，其它所有主机都可以收到
根据应用需求，我们划分为两个VLAN，同一个VLAN之间可以广播通信，不同VLAN之间不能广播通信
那么如何才能实现VLAN呢？
3.11.2 VLAN的实现机制
VLAN是在交换机上实现的，需要交换机实现两大功能：
-
一个是能够处理带有VLAN标记的帧
-
交换机的各端口可以支持不同的端口类型
-
不同类型的端口对帧的处理方式有所不同
-
先来看看IEEE802.1Q帧
接下来我们看看以太网交换机的端口类型
-
Access
-
Trunk
-
Hybrid
交换机各端口的默认VLAN ID
-
思科交换机上称为Native VLAN,即本体VLAN
-
华为交换机上叫Port VLAN ID 即端口VLAN ID 简单记为PVID
接下来我们首先介绍Access端口
-
Access端口一般用于连接用户计算机
-
只能属于一个VLAN
-
Access端口的PVID值与端口所属VLAN的ID相同（默认是1）
如图：ABCD连接在交换机的端口上，交换机首次通电时，默认配置各端口属于VLAN1，也就是各端口的PVID值为1。默认配置各端口的类型为Access。
Access接收处理的方法是：一般只接受“未打标签”的普通以太网MAC帧。根据接收帧的PVID给帧“打标签”，即插入四字节VLAN标记字段，字段中的VID取值与端口的PVID取值相等。
A主机发送广播，从端口1进入交换机，于是给帧贴上标签VID=1，这小子是从我端口1进来的，属于PVID1，剩下的哥几个自己看着办，是我们组(PVID=1)的就负责转发，不是我们组的就别瞎掺和。于是234端口都转发该帧，转发之前会去标签，把VID=1撕掉。
接下来我们介绍Trunk端口
-
trunk端口一般用于交换机之间或者交换机与路由器之间的互连。
-
trunk端口可以属于多个VLAN（可以接收和转发多个VLAN的帧）
-
默认端口值为1，用户也可以自己定义
-
对VID=PVID的帧去标签转发（对于不相等的直接带着标签转发）
-
第二个收到的T端口给去标签的帧再打上标签转发
练习题：
最后简单介绍Hybrid:
帧的VID取值要在端口的去标签列表中就可以接受转发。