通信互联网技术知识点精讲之VLAN通信采取的4种方式

       下面是由希赛小编整理的通信互联网技术知识点精讲之VLAN通信采取的4种方式，希望能帮助学友们。具体内容如下：

       VLAN通信采取的4种方式

       VLAN通信中，VLAN交换机必须有一种方式来了解VLAN的成员关系，即要让交换机知道哪一个工作站属于哪一个VLAN.一般地，基于VLAN交换机端口或者工作站的MAC地址来组建的VLAN,其VLAN成员是以直接的形式与其他成员联系的：基于三层如按IP来组建的VLAN,其VLAN成员是以间接的形式与其他成员联系的。目前VLAN之间的通信主要采取如下4种方式。

       （1）MAC地址静态登记方式。MAC地址静态登记方式是预先在VLAN交换机中设置好一张地址列表，这张表含有工作站的MAC地址VLAN交换机的端口号、VLANID等信息，

       当工作站第一次在网络上发广播包时，交换机就将这张表的内容一一对应起来，并对其他交换机广播。这种方式的缺点在于，网络管理员要不断修改和维护MAC地址静态条目列表：

       大量的MAC地址静态条目列表的广播信息易导致主干网络拥塞。

       （2）桢标签方式。帧标签方式采用的是标签（tag）技术，即在每个数据包都加上一个标签，用来标明数据包属于哪个VLAN,这样，VLAN交换机就能够将来自不同VLAN的数据流复用到相同的VLAN交换机上。这种方式存在一个问题，即每个数据包加上标签，使得网络的负载也相应增加了。

       （3）虚连接方式。网络用户A和B第一次通信时，发送地址解析（ARP）广播包，VLAN交换机将接收到的MAC和所连接的VLAN交换机的端口号保存到动态条目MAC地址列表中，当A和B有数据要传输时，VLAN交换机从其端口收到的数据包中识别出目的MAC地址，查动态条目MAC地址列表，得到目的站点所在的VLAN交换机端口，这样两个端口间就建立起一条虚连接，数据包就可从源端口转发到目的端口。数据包一旦转发完毕，虚连接即被撤销。这种方式使带宽资源得到了很好利用，提高了VLAN交换机效率。

       （4）路由方式。在按IP划分的VLAN中，很容易实现路由，即将交换功能和路由功能融合在VLAN交换机中。这种方式既达到了作为VLAN控制广播风暴的最基本目的，又不需要外接路由器。但这种方式对VLAN成员之间的通信速度不是很理想。

       VLAN交换机互连有以下几种方式。

       （1）接入链路。接入链路（AccessLink）是用来将非VLAN标识的工作站或者非VLAN成员资格的VLAN设备接入一个VLAN交换机端口的一个LAN网段。它不能承载标记数据。

       （2）中继链路。中继链路（TnmkLink）是只承载标记数据（即具有VLANID标签的数据包）的干线链路，只能支持那些可接收VLAN帧格式并拥有VLAN成员资格的VLAN设备。中继链路最通常的实现就是连接两个VLAN交换机的链路。与中继链路紧密相关的技术就是链路聚合（Trunking）技术，该技术采用VTP（VLANTrunkingProtocol），即在物理上每台VLAN交换机的多个物理端口是独立的，多条链路是平行的，采用VTP技术处理以后，逻辑上VLAN交换机的多个物理端口为一个逻辑端口，多条物理链路为一条逻辑链路。这样，VLAN交换机上使用生成树协议（SpanningTreeProtocol,STP）就不会将物理上的多条平行链路构成的环路终止，而且，带有VLANID标签的数据流可以在多条链路上同时进行传输共享，实现数据流的高效快速平衡传输。

       （3）混合链路。混合链路（HybridLink）是接入链路和中继链路混合所组成的链路，即连接VLAN-aware设备和VLAN-unaware设备的链路。这种链路可以同时承载标记数据和非标记数据。

       现代网络系统的可靠性和可扩展性都是非常重要的指标，VLAN也是一样，其可靠性和可扩展性通过以下方式获得。

       （1）可靠性。VLAN的可靠性是指无论一个VLAN中的广播信息和数据是处在一个VLAN设备中，还是处在多个VLAN设备中，还是处在具有动态VLAN成员资格的网络环境中，都能准确地转发到目的地。为了实现VLAN的可靠性，需要有下面两个协议来保证：GMRP（GroupMulticastRegistrationProtocol,组多点转发注册协议）和GVRP（GARPVLANRegistrationProtocol,通用属性注册协议VLAN注册协议）。GMRP允许组播在单个VLAN中发送而不影响其他VLAN:GVRP是GARP（GenericAttributeRegistrationProtocol）协议的一个应用，它使动态配置成为可能。

       （2）可扩展性。VLAN的可扩展性是指在一个VLAN中，在一定范围内，可让多个节点VLAN交换机连接进来，VLAN的成员可以逐步扩大。在拓扑结构逐步扩大后，各个VLAN节点交换机就有可能组成环路，或者两个VLAN节点交换机之间有两条或多条平行通路也可能使广播包和数据流形成环路，这时，启用STP就可以解决问题。STP可以保证VLAN进行拓扑扩展，保证两个VLAN节点交换机之间只有一条最短的有效路径。

       目前在宽带网络中实现的VLAN基本上能满足广大网络用户的需求，但其网络性能、网络流量控制、网络通信优先级控制等还有待提高。前面所提到的VTP技术、STP技术，基于三层交换的VLAN技术等在VLAN使用中存在网络效率的瓶颈问题，这主要是IEEE802.1Q、IEEE802.ID协议的不完善所致，IEEE正在制定和完善IEEE802.IS（MultipleSpanningTrees）和IEEE802.1W（RapidReconfigurationofSpanningTree）来改善VLAN的性能。采用IEEE802.3z和IEEE802.3ab协议，并结合使用RISC（精简指令集计算）处理器或者网络处理器而研制的吉位VLAN交换机在网络流量等方面采取了相应的措施，大大提高了VLAN网络的性能。IEEE802.1P协议提出了CoS（ClassofService）标准，这使网络通信优先级控制机制有了参考。

       对于VLAN的配置，配置前需要确定：是否需要开启VTP,需要配置的VLAN数量以及每个VLAN需要多少个端口。

       简单而言，VLAN的配置步骤如下：

       EnableVTP（可选）->EnableTrunk->CreateVLANs->AssignVLANtoports

       具体的配置方法后续介绍。

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