什么是VLAN？
VLAN（Virtual LAN） ， 翻譯成中文是“虛擬局域網(wǎng)” 。LAN可以是由少數(shù)幾臺(tái)家用計(jì)算機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò) ， 也可以是數(shù)以百計(jì)的計(jì)算機(jī)構(gòu)成的企業(yè)網(wǎng)絡(luò) 。VLAN所指的LAN特指使用路由器分割的網(wǎng)絡(luò)——也就是廣播域 。
在此讓我們先復(fù)習(xí)一下廣播域的概念 。廣播域 ， 指的是廣播幀（目標(biāo)MAC地址全部為1）所能傳遞到的范圍 ， 亦即能夠直接通信的范圍 。嚴(yán)格地說(shuō) ， 并不僅僅是廣播幀 ， 多播幀（Multicast Frame）和目標(biāo)不明的單播幀（Unknown Unicast Frame）也能在同一個(gè)廣播域中暢行無(wú)阻 。
本來(lái) ， 二層交換機(jī)只能構(gòu)建單一的廣播域 ， 不過使用VLAN功能后 ， 它能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)分割成多個(gè)廣播域 。
未分割廣播域時(shí)……
那么 ， 為什么需要分割廣播域呢？那是因?yàn)?， 假如僅有一個(gè)廣播域 ， 有可能會(huì)影響到網(wǎng)絡(luò)整體的傳輸性能 。具體原因 ， 請(qǐng)參看附圖加深理解 。
圖中 ， 是一個(gè)由5臺(tái)二層交換機(jī)（交換機(jī)1～5）連接了大量客戶機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò) 。假設(shè)這時(shí) ， 計(jì)算機(jī)A需要與計(jì)算機(jī)B通信 。在基于以太網(wǎng)的通信中 ， 必須在數(shù)據(jù)幀中指定目標(biāo)MAC地址才能正常通信 ， 因此計(jì)算機(jī)A必須先廣播“ARP請(qǐng)求（ARP Request）信息” ， 來(lái)嘗試獲取計(jì)算機(jī)B的MAC地址 。
交換機(jī)1收到廣播幀（ARP請(qǐng)求）后 ， 會(huì)將它轉(zhuǎn)發(fā)給除接收端口外的其他所有端口 ， 也就是Flooding了 。接著 ， 交換機(jī)2收到廣播幀后也會(huì)Flooding 。交換機(jī)3、4、5也還會(huì)Flooding 。最終ARP請(qǐng)求會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到同一網(wǎng)絡(luò)中的所有客戶機(jī)上 。
請(qǐng)大家注重一下 ， 這個(gè)ARP請(qǐng)求原本是為了獲得計(jì)算機(jī)B的MAC地址而發(fā)出的 。也就是說(shuō)：只要計(jì)算機(jī)B能收到就萬(wàn)事大吉了 。可是事實(shí)上 ， 數(shù)據(jù)幀卻傳遍整個(gè)網(wǎng)絡(luò) ， 導(dǎo)致所有的計(jì)算機(jī)都收到了它 。如此一來(lái) ， 一方面廣播信息消耗了網(wǎng)絡(luò)整體的帶寬 ， 另一方面 ， 收到廣播信息的計(jì)算機(jī)還要消耗一部分CPU時(shí)間來(lái)對(duì)它進(jìn)行處理 。造成了網(wǎng)絡(luò)帶寬和CPU運(yùn)算能力的大量無(wú)謂消耗 。
廣播信息是那么經(jīng)常發(fā)出的嗎？
讀到這里 ， 也許會(huì)問：廣播信息真是那么頻繁出現(xiàn)的嗎？
答案是：是的！實(shí)際上廣播幀會(huì)非常頻繁地出現(xiàn) 。利用TCP/IP協(xié)議棧通信時(shí) ， 除了前面出現(xiàn)的ARP外 ， 還有可能需要發(fā)出DHCP、RIP等很多其他類型的廣播信息 。
ARP廣播 ， 是在需要與其他主機(jī)通信時(shí)發(fā)出的 。當(dāng)客戶機(jī)請(qǐng)求DHCP服務(wù)器分配IP地址時(shí) ， 就必須發(fā)出DHCP的廣播 。而使用RIP作為路由協(xié)議時(shí) ， 每隔30秒路由器都會(huì)對(duì)鄰近的其他路由器廣播一次路由信息 。RIP以外的其他路由協(xié)議使用多播傳輸路由信息 ， 這也會(huì)被交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)（Flooding） 。除了TCP/IP以外 ， NetBEUI、IPX和Apple Talk等協(xié)議也經(jīng)常需要用到廣播 。例如在Windows下雙擊打開“網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)”時(shí)就會(huì)發(fā)出廣播（多播）信息 。（Windows XP除外……）
總之 ， 廣播就在我們身邊 。下面是一些常見的廣播通信：
l ARP請(qǐng)求：建立IP地址和MAC地址的映射關(guān)系 。
l RIP：一種路由協(xié)議 。
l DHCP：用于自動(dòng)設(shè)定IP地址的協(xié)議 。
l NetBEUI：Windows下使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 。
l IPX：Novell Netware使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 。
l Apple Talk：蘋果公司的Macintosh計(jì)算機(jī)使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 。
假如整個(gè)網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)廣播域 ， 那么一旦發(fā)出廣播信息 ， 就會(huì)傳遍整個(gè)網(wǎng)絡(luò) ， 并且對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)帶來(lái)額外的負(fù)擔(dān) 。因此 ， 在設(shè)計(jì)LAN時(shí) ， 需要注重如何才能有效地分割廣播域 。
廣播域的分割與VLAN的必要性
分割廣播域時(shí) ， 一般都必須使用到路由器 。使用路由器后 ， 可以以路由器上的網(wǎng)絡(luò)接口（LAN Interface）為單位分割廣播域 。
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