一、VLAN 简介
VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是将一个物理的LAN在逻辑上划分成多个广播域的通讯技术。
VLAN内的主机间可以直接通讯，而VLAN间不能直接通讯，从而将广播报文限制在一个VLAN内。
目的：
以太网是一种基于CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）的共享通讯介质的资料网络通讯技术。
当主机数目较多时会导致冲突严重、广播泛滥、效能显著下降甚至造成网络不可用等问题。
通过交换机实现LAN互连虽然可以解决冲突严重的问题，但仍然不能隔离广播报文和提升网络质量。
在这种情况下出现了VLAN技术，这种技术可以把一个LAN划分成多个逻辑的VLAN，每个VLAN是一个广播域，VLAN内的主机间通讯就和在一个LAN内一样，而VLAN间则不能直接互通，这样，广播报文就被限制在一个VLAN内。
作用：
①限制广播域：广播域被限制在一个VLAN内，节省了带宽，提高了网络处理能力。
②增强局域网的安全性：不同VLAN内的报文在传输时是相互隔离的，即一个VLAN内的使用者不能和其它VLAN内的使用者直接通讯。
③提高了网络的健壮性：故障被限制在一个VLAN内，本VLAN内的故障不会影响其他VLAN的正常工作。
④灵活构建虚拟工作组：用VLAN可以划分不同的使用者到不同的工作组，同一工作组的使用者也不必局限于某一固定的物理范围，网络构建和维护更方便灵活。
二、VLAN的基本概念
VLAN标签：
要使装置能够分辨不同VLAN的报文，需要在报文中新增标识VLAN资讯的字段。IEEE 802.1Q协议规定，在以太网资料帧的目的MAC地址和源MAC地址字段之后、协议型别字段之前加入4个字节的VLAN标签（又称VLAN Tag，简称Tag），用以标识VLAN资讯。
VLAN帧格式：
▲VLAN资料帧格式
字段解释：
装置利用VLAN标签中的VID来识别资料帧所属的VLAN，广播帧只在同一VLAN内转发，这就将广播域限制在一个VLAN内。
常用装置收发资料帧的VLAN标签情况：
在一个VLAN交换网络中，以太网帧主要有以下两种格式：
有标记帧（Tagged帧）：加入了4字节VLAN标签的帧。无标记帧（Untagged帧）：原始的、未加入4字节VLAN标签的帧。常用装置中：
使用者主机、服务器、Hub只能收发Untagged帧。交换机、路由器和AC既能收发Tagged帧，也能收发Untagged帧。语音终端、AP等装置可以同时收发一个Tagged帧和一个Untagged帧。为了提高处理效率，装置内部处理的资料帧一律都是Tagged帧。链路型别和界面型别：
装置内部处理的资料帧一律都带有VLAN标签，而现网中的装置有些只会收发Untagged帧，要与这些装置互动，就需要界面能够识别Untagged帧并在收发时给帧新增、剥除VLAN标签。
同时，现网中属于同一个VLAN的使用者可能会被连线在不同的装置上，且跨越装置的VLAN可能不止一个，如果需要使用者间的互通，就需要装置间的界面能够同时识别和传送多个VLAN的资料帧。
为了适应不同的连线和组网，装置定义了Access界面、Trunk界面和Hybrid界面3种界面型别，以及接入链路（Access Link）和干道链路（Trunk Link）两种链路型别。
链路型别：
根据链路中需要承载的VLAN数目的不同，以太网链路分为：
1）接入链路
接入链路只可以承载1个VLAN的资料帧，用于连线装置和使用者终端（如使用者主机、服务器等）。
通常情况下，使用者终端并不需要知道自己属于哪个VLAN，也不能识别带有Tag的帧，所以在接入链路上传输的帧都是Untagged帧。
2）干道链路
干道链路可以承载多个不同VLAN的资料帧，用于装置间互连。为了保证其它网络装置能够正确识别资料帧中的VLAN资讯，在干道链路上传输的资料帧必须都打上Tag。
3）界面型别：
根据界面连线物件以及对收发资料帧处理的不同，以太网界面分为：
4）Access界面
Access界面一般用于和不能识别Tag的使用者终端（如使用者主机、服务器等）相连，或者不需要区分不同VLAN成员时使用。
它只能收发Untagged帧，且只能为Untagged帧新增唯一VLAN的Tag。
5）Trunk界面
Trunk界面一般用于连线交换机、路由器、AP以及可同时收发Tagged帧和Untagged帧的语音终端。
它可以允许多个VLAN的帧带Tag通过，但只允许一个VLAN的帧从该类界面上发出时不带Tag（即剥除Tag）。
6）Hybrid界面
Hybrid界面既可以用于连线不能识别Tag的使用者终端（如使用者主机、服务器等）和网络装置（如Hub），也可以用于连线交换机、路由器以及可同时收发Tagged帧和Untagged帧的语音终端、AP。
它可以允许多个VLAN的帧带Tag通过，且允许从该类界面发出的帧根据需要配置某些VLAN的帧带Tag（即不剥除Tag）、某些VLAN的帧不带Tag（即剥除Tag）。
Hybrid界面和Trunk界面在很多应用场景下可以通用，但在某些应用场景下，必须使用Hybrid界面。
比如一个界面连线不同VLAN网段的场景中，因为一个界面需要给多个Untagged报文新增Tag，所以必须使用Hybrid界面。
预设VLAN：
预设VLAN又称PVID（Port Default VLAN ID）。前面提到，装置处理的资料帧都带Tag，当装置收到Untagged帧时，就需要给该帧新增Tag，新增什么Tag，就由界面上的预设VLAN决定。
界面收发资料帧时，对Tag的新增或剥除过程。
对于Access界面，预设VLAN就是它允许通过的VLAN，修改预设VLAN即可更改界面允许通过的VLAN。
对于Trunk界面和Hybrid界面，一个界面可以允许多个VLAN通过，但是只能有一个预设VLAN。界面的预设VLAN和允许通过的VLAN需要分别配置，互不影响。
同类型界面新增或剥除VLAN标签的比较：
当接收到不带VLAN标签的资料帧时，Access界面、Trunk界面、Hybrid界面都会给资料帧打上VLAN标签，但Trunk界面、Hybrid界面会根据资料帧的VID是否为其允许通过的VLAN来判断是否接收，而Access界面则无条件接收。
当接收到带VLAN标签的资料帧时，Access界面、Trunk界面、Hybrid界面都会根据资料帧的VID是否为其允许通过的VLAN（Access界面允许通过的VLAN就是预设VLAN）来判断是否接收。
当传送资料帧时：
Access界面直接剥离资料帧中的VLAN标签。
Trunk界面只有在资料帧中的VID与界面的PVID相等时才会剥离资料帧中的VLAN标签。
Hybrid界面会根据界面上的配置判断是否剥离资料帧中的VLAN标签。
因此，Access界面发出的资料帧肯定不带Tag，Trunk界面发出的资料帧只有一个VLAN的资料帧不带Tag，其他都带VLAN标签，Hybrid界面发出的资料帧可根据需要设定某些VLAN的资料帧带Tag，某些VLAN的资料帧不带Tag
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