广播域和VLAN之间到底有着什么关系呢？

聪明的你一定明白什么是广播域啦~

那广播域和VLAN之间到底有着什么关系呢？

01 为什么要用VLAN？

根据上文的对话，我们知道广播域内所有的用户都会监听到广播包。

假设一个公司里边有很多部门：技术部，研发部，市场部等。

但是各个部门中的计算机都是部门内打交道较多，跨部门打交道较少。

那么就需要对不同部门进行隔离，也就是将广播域变小。

我们用三台交换机代表三个部门，形成连接少量计算机构成的网络。

假设这时，A需要与B通信。

如果没有对不同部门进行隔离会怎么样呢？

A必须先广播“ARP请求信息”，来尝试获取B的MAC地址。在基于以太网的通信中，必须在数据帧中指定目标MAC地址才能正常通信。

技术部交换机收到A的“ARP请求信息”后，会将“ARP请求信息”转发给除A外的其他所有与其相连的设备（B和研发部交换机）。

研发部交换机收到广播后向C、D和市场部交换机发广播。

市场部交换机收到广播后向E和F发广播，最终“ARP请求信息”会被转发至网络中的所有计算机上。

除B外的计算机，收到信息之后会直接丢弃。

只有B进行回应，将自己的MAC地址信息发送给技术部交换机，再由技术部交换机发送给A。

注意：

这里原本是为了获得计算机B的MAC地址。只要计算机B能收到就万事大吉了。

实际上却是数据帧传遍整个网络，所有计算机都收到了ARP请求信息…

如此一来，造成如以下不好的后果：

网络整体带宽被占用。

潜在的信息安全风险。

占用CPU资源。

因此，VLAN应运而生！

02 什么是VLAN?

VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是在LAN（Local Area Network，局域网）的基础上发展而来。

LAN：是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组，实现数据传输和资源共享的计算机网络。通过地理位置划分，一般是方圆几千米以内。

VLAN：是指局域网从逻辑上划分成一个个更小的局域网，VLAN之间在数据链路层上是隔离的，从而实现虚拟工作组的数据交换技术。

因此，在上面的例子中，我们需要将计算机A和计算机B划分到同一个VLAN中。 如下图所示，计算机A和计算机B都划分到VLAN1中，和其他计算机隔离开，那么计算机A发送广播也就只有计算机B能接收到啦~

除此以外，跨交换机划分VLAN也是一样。 假设技术部交换机和研发部交换机在两个办公楼，可以从逻辑上划分VLAN，使得位于两个楼里的同一部门的人也能组成相同VLAN。

好的，接下来看看，VLAN是如何实现的呢？

03VLAN如何实现？

【基于端口划分VLAN】

基于端口划分即根据以太网交换机的端口来划分VLAN。

端口与VLAN对应关系如下：

gei-1/1/0/1	VLAN 10
gei-1/1/0/3
gei-1/1/0/2	VLAN 20
gei-1/1/0/4

如此一来，同一个VLAN连接的计算机彼此能够互相通信。

举个栗子：

计算机192.168.0.1和计算机192.168.0.3能彼此通信。

计算机192.168.0.1和计算机192.168.0.2间不能通信。

这就是基于端口划分VLAN，也是我们最常用的VLAN实现方法。

基于端口划分VLAN的方法特点如下：

优点	定义VLAN操作非常简单，指定端口就可以了。
缺点	如果VLAN 10的用户离开了原来的端口，到了一个新的交换机的某个端口，就需要重新定义。

【基于MAC地址划分VLAN】

交换机根据报文的MAC地址决定报文应该在哪个VLAN中进行转发，因此交换机需要知道MAC和VLAN的映射关系。

MAC地址与VLAN对应关系如下：

00-00-00-00-00-00-01	VLAN 10
00-00-00-00-00-00-03
00-00-00-00-00-00-02	VLAN 20
00-00-00-00-00-00-04

基于MAC地址划分VLAN配置起来较麻烦，需要记录所有计算机MAC地址。但是这种划分方法在用户端口变化时，VLAN划分不变。

基于MAC地址划分VLAN的方法特点如下：

优点	当计算机连接的交换机发生变化时，不需要重新配置。
缺点	所有计算机都必须划分VLAN，如果计算机数多，工作量将会特别大。 无法限制广播域而导致交换机执行效率降低。 笔记本电脑的用户，当更换网卡时，需要重新配置。

【基于网络层划分VLAN】

基于网络层划分VLAN即根据每个计算机的网络层地址或者协议地址（如果支持多协议）划分VLAN。

网络协议与VLAN对应关系如下：

192.168.0.1‍	ICMP协议	VLAN 10
192.168.0.3
192.168.0.2	IP协议	VLAN 20
192.168.0.4

ICMP协议：Internet Control Message Protocol，Internet控制报文协议。

基于网络层划分VLAN的方法特点如下：

优点	物理位置改变不需要重新配置VLAN，是根据协议类型来划分VLAN。
缺点	效率低，需要消耗时间检查每个网络层地址。

【基于子网地址划分VLAN】

基于子网地址划分VLAN即一个网段就是一个VLAN。

图中交换机下有的计算机属于1.0网段，有的计算机属于2.0网段，那么通过配置可以把不同网段的用户划分到不同VLAN。

子网地址与VLAN对应关系如下：

192.168.1.1	VLAN 10
192.168.1.2‍
192.168.1.3
192.168.2.1	VLAN 20
192.168.2.2‍
192.168.2.3

基于子网地址划分VLAN的方法特点如下：

优点	有更大灵活性，容易通过路由器进行扩展。
缺点	不适合局域网，效率不高。

04 总结

讲了这么多，最后我们来总结一下VLAN的优点：

控制广播风暴

一个VLAN就是一个逻辑的广播域，通过对VLAN的创建及划分，隔离了广播域，可以控制广播风暴的产生。

提高网络整体安全性

通过端口和MAC地址等VLAN划分原则，可以控制用户访问权限和逻辑网段大小，将不同用户群划分到不同VLAN中，从而提高交换式网络的整体性能和安全性。

网络管理简单、直观

采用VLAN技术，可以根据不同需求将不同地理位置的网络用户划分为一个逻辑网段。大大减轻了网络管理和维护工作的负担，降低网络维护费用。

审核编辑：刘清