什么是虚拟局域网?有哪些优缺点?

2020.06.14 -

   

各种计算机之间的数字数据传输被称为数据通信,两台或更多台计算机之间的数据交换被称为计算机网络或数据网络。数据交换可以有线或无线方式进行。

LAN(局域网)可以使用交换机或路由器设备将发送器数据广播到同一LAN网络的每个接收器,但是使用LAN的主要缺点是这是一个耗时的过程。因此,为了克服该缺点,使用了虚拟局域网。本文介绍了虚拟LAN-虚拟局域网及其协议的重要性。

什么是虚拟局域网?

定义: VLAN是一种虚拟区域网络,它使我们能够借助单个交换机创建多个LAN网络,并且还使我们能够在不使用任何物理中间设备(例如路由器)的情况下,在不同的VLAN-虚拟局域网之间进行通信。VLAN的主要目的是可以减少拥塞。为了更好地理解,让我们考虑一个LAN和VLAN的示例。

局域网架构

通过以下示例可以理解LAN体系结构,在一个组织中,我们假设有3个组,即group1,group2,group3,如果我们不希望该组中的任何人与其他组进行通信,则我们使用三个单独的交换机并进行互通在三个组之间,我们使用一个额外的网络设备路由器,即LAN。维护成本和时间消耗增加的地方。

局域网

VLAN在OSI模型的数据链路层中运行。我们在OSI的第2层中划分设备,并在OSI的第3层上广播数据。同样,如果我们考虑局域网中的情况,即工作站将接收到的数据同时标记数据和VLAN标识符的数据发送到LAN桥时,则可以使用路由器之类的介质进行任何两个系统之间的通信。在标记上,该用户可以知道数据来自哪个VLAN。标记的过程称为显式标记。

知道数据属于哪个LAN的过程称为隐式标记,可以根据传递的端口信息进行识别。可以通过MAC(介质访问控制),网络地址或两者的组合来进行标记。VLAN将不同范围或类别的IP地址添加到连接到同一交换机的一组PC。在我们用一个交换机创建多个网络的地方,它还允许与其他虚拟LAN进行通信。当前使用的VLAN标准是IEEE 802.1Q草案标准。

VLAN分类

端口地址

成员资格由源VLAN的端口定义。它在OSI模型的LAYER 1中运行。这样做的缺点是,每当用户切换到新位置(即新的网桥连接)时,用户都必须重新配置VLAN,这是一个耗时的过程。示例:端口1,端口2,端口3,端口4分配给VLAN1,VLAN1,VLAN2,VLAN1。

MAC地址

VLAN使用工作站的MAC地址,交换机会记录所有已连接的LAN MAC地址。这样做的主要缺点是必须在通信开始时为每个用户初始化VLAN成员资格。随着用户数量的增加,将很难分配每个用户。

协议类型

此类型在OSI模型的第2层中起作用,其中协议可以分配给不同的VLAN。例如,如果考虑分配给VLAN 1和VLA 2的协议IP和IPX。

计算机网络中的虚拟局域网

从下面的示例可以理解计算机网络中的VLAN,如果我们在部门1中拥有一台PC,我们拥有A类IP地址,在部门2中拥有PC,具有B类IP地址,而在部门3中拥有PC我们有C类IP地址。现在,如果我们希望在部门1和部门2之间而不是与部门3之间进行通信,那么我们将使用VLAN,如下所示。

VLAN

虚拟局域网中的链接类型

VLAN中有三种可用的链接类型,

  • 访问链接
  • 干线链接
  • 混合链接

访问链接

访问链接直接将主机连接到交换机。连接到访问链接的设备不知道还有其他VLAN连接到网络。

干线链接

连接两个或多个VLAN虚拟局域网交换机并在它们之间进行通信的链路。它是点对点连接拓扑,可以在两个交换机之间。因此,路由数据分组的路由器可以最小化。

混合链接

它是访问链接和中继链接的组合。它包含已知和未知的LAN,以及标记和未标记的帧。

虚拟局域网(VLAN)中继

一个网络上可以有多个VLAN虚拟局域网交换机。当特定的VLAN交换机向网络上的另一台交换机发送广播消息时,接收方交换机需要标识消息的来源。该实施过程称为VLAN虚拟局域网中继。

虚拟局域网的优点

VLAN的优点是

  • 广播控制:为了通过网络进行任何通信,必须使用各种协议广播数据。例如,在第2层网络中使用单个广播域,该广播域可以进行远距离广播,并消耗可用带宽。而3层则分割广播域。为了克服流量问题,将大型LAN划分为较小的VLAN,在该VLAN中,广播仅发送到相关的VLAN。
  • VLAN以高安全性限制敏感数据
  • 较大的VLAN被分成较小的VLAN,与路由器网络相比,这可以降低成本。
  • 物理层透明度。

虚拟局域网的缺点

VLAN的缺点是

  • 复杂的处理
  • 需要更多配置

虚拟局域网的应用

使用VLAN的网络技术有:

  • ATM-异步传输模式
  • 以太网路
  • FDDI

常见问题

1)为什么要使用VLAN?

当有许多网络来源时,VLAN用于克服网络通信中的拥塞。使用软件激活它。

2)哪个域VLAN有效?

VLAN在广播域中工作。

3)交换机可以支持多少个VLAN?

VTP版本1和版本2支持VLAN ID 1至1005.VTP版本3支持VLAN范围(VLAN 1至4094)。

4)什么是中继端口?

中继端口承载特定交换机可访问的所有VLAN的流量。

5)一个端口可以成为两个VLAN的成员吗?

单个端口不能访问两个VLAN。

可以使用可以是有线或无线的介质在任何两个系统之间进行通信。计算机网络使用V 虚拟局域网的概念,即我们划分使用软件配置的物理网络,当有更多系统要通过计算机网络进行通信时,将使用该概念。它将要广播的较大消息分成小块,还允许网络管理员使用VLAN协议对流量进行适当控制。

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