DA000005 VLAN技术原理ISSUE1.0
vlan技术的原理
vlan技术的原理VLAN技术的原理一、引言在计算机网络中，VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）技术是一种将局域网划分为多个逻辑上的虚拟子网的方法。
通过VLAN技术，可以将不同的设备划分到不同的虚拟子网中，实现逻辑上的隔离和互通。
本文将介绍VLAN技术的原理及其工作方式。
二、VLAN的概念VLAN是一种逻辑上的概念，它通过在交换机上进行配置，将局域网划分为多个虚拟子网。
不同的虚拟子网之间相互隔离，互不干扰。
在同一个VLAN中的设备可以直接通信，而不同VLAN中的设备需要通过路由器或三层交换机进行通信。
三、VLAN的工作原理1. VLAN的标记在VLAN技术中，每个虚拟子网都有一个唯一的标识符，称为VLAN ID。
VLAN ID是一个12位的数字，在交换机中用于标记数据包所属的虚拟子网。
当数据包从一个端口进入交换机时，交换机会根据数据包的VLAN ID来判断应该将数据包转发到哪个端口。
2. VLAN的端口划分交换机上的每个端口都可以配置为属于一个或多个VLAN。
当一个端口配置为属于某个VLAN时，该端口上的设备只能与同一VLAN 中的设备进行通信。
交换机上的端口可以根据需要分配给不同的VLAN，从而实现不同VLAN之间的隔离。
3. VLAN的通信在同一个VLAN中的设备可以直接通信，交换机会将数据包转发到同一个VLAN中的其他设备。
而不同VLAN中的设备需要通过路由器或三层交换机进行通信。
路由器或三层交换机负责将数据包从一个VLAN转发到另一个VLAN，实现不同VLAN之间的互通。
4. VLAN的扩展VLAN技术可以通过VLAN Trunking来实现扩展。
VLAN Trunking是一种将多个交换机连接起来，使其共享VLAN信息的方法。
通过VLAN Trunking，可以实现VLAN在整个网络中的扩展，使得不同交换机上的设备可以属于同一个VLAN。
四、VLAN的优势1. 隔离和安全性：VLAN可以将不同的设备隔离开来，避免广播风暴和数据冲突。
DA000005 VLAN技术原理
课程 DA000005 VLAN技术原理ISSUE 1.0目录课程说明 (1)课程介绍 (1)课程目标 (1)第1章虚拟局域网（VLAN）概述 (2)1.1 VLAN的产生 (2)1.2 VLAN的类型 (6)1.2.1 基于端口的VLAN (6)1.2.2基于MAC地址的VLAN (7)1.2.3基于协议的VLAN (8)1.2.4基于子网的VLAN (9)第2章 IEEE802.1Q协议 (10)2.1 协议概述 (10)2.2 VLAN帧格式 (11)2.3 VLAN链路 (12)2.3.1 VLAN链路的类型 (12)2.3.2 VLAN帧在网络中的通信 (14)2.3.3 Trunk和VLAN (15)第3章 GVRP基本概念 (17)3.1 GARP 和 GVRP 协议简介 (17)3.2 GVRP裁剪 (19)课程说明课程介绍本课程介绍虚拟局域网（VLAN）的原理，VLAN 在功能和操作上与传统LAN基本相同，可以提供一定范围内终端系统的互联。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。
同时，我们还将介绍GVRP的基本原理及其应用。
课程目标完成本课程的学习后，您应该能够：●了解VLAN 产生的原因●了解划分VLAN的方法●掌握VLAN的帧格式●掌握以太网帧在通信过程中的变化●掌握GVRP的基本原理第1章虚拟局域网（VLAN）概述1.1 VLAN的产生传统的局域网使用的是HUB，HUB只有一根总线，一根总线就是一个冲突域。
所以传统的局域网是一个扁平的网络，一个局域网属于同一个冲突域。
任何一台主机发出的报文都会被同一冲突域中的所有其它机器接收到。
后来，组网时使用网桥（二层交换机）代替集线器（HUB），每个端口可以看成是一根单独的总线，冲突域缩小到每个端口，使得网络发送单播报文的效率大大提高，极大地提高了二层网络的性能。
但是网络中所有端口仍然处于同一个广播域，网桥在传递广播报文的时候依然要将广播报文复制多份，发送到网络的各个角落。
VLAN的工作原理
VLAN的工作原理VLAN（Virtual Local Area Network）是一种虚拟局域网技术，它能够将一个物理局域网划分为多个逻辑上独立的虚拟局域网。
每一个VLAN都拥有自己的广播域，可以实现不同VLAN之间的隔离和通信。
VLAN的工作原理主要包括VLAN的划分方式、VLAN的标识和VLAN间的通信方式。
1. VLAN的划分方式VLAN的划分方式可以根据端口、MAC地址和协议等进行划分。
- 基于端口的划分：根据交换机端口将设备划分到不同的VLAN中。
这种划分方式适合于小型网络，但不适合大规模网络。
- 基于MAC地址的划分：根据设备的MAC地址将其划分到不同的VLAN中。
这种划分方式需要交换机支持MAC地址过滤功能。
- 基于协议的划分：根据设备使用的协议将其划分到不同的VLAN中。
例如，可以将VoIP设备划分到一个专用的VLAN中，以保证语音通信的质量。
2. VLAN的标识每一个VLAN都有一个惟一的VLAN标识，也称为VLAN ID。
VLAN ID是一个12位的数字，可以是1~4094之间的任意一个数。
其中，VLAN ID 1和VLANID 4095有特殊用途，分别用于默认VLAN和特殊用途VLAN。
- 默认VLAN：交换机上的所有端口默认都属于默认VLAN（VLAN ID为1）。
当交换机上的端口没有被划分到其他VLAN时，默认会将其归属于默认VLAN。
- 特殊用途VLAN：VLAN ID为4095的VLAN被用于特殊用途，例如管理VLAN、本地连接等。
3. VLAN间的通信方式VLAN间的通信可以通过三种方式实现：穿越式通信、路由器通信和三层交换机通信。
- 穿越式通信：当两个设备位于同一个VLAN中时，它们可以直接进行通信，无需经过路由器或者三层交换机。
- 路由器通信：当两个设备位于不同的VLAN中时，它们需要通过路由器进行通信。
路由器负责将数据包从源VLAN转发到目标VLAN。
- 三层交换机通信：三层交换机具备路由功能，可以实现VLAN间的直接通信，无需借助外部路由器。
vlan 技术原理
vlan 技术原理VLAN（Virtual Local Area Network）技术是一种将同一物理网络划分成多个逻辑网络的技术。
它能够通过交换机将不同子网之间的数据流进行隔离，提高网络的安全性和灵活性。
1. VLAN的分类VLAN的分类主要有两种：基于端口和基于MAC地址。
基于端口的VLAN是指将交换机的一个端口或一组端口划分成一个VLAN，每个VLAN可以有不同的IP地址和子网掩码。
这种VLAN常用于企业内部网络，可以实现不同部门之间的隔离。
基于MAC地址的VLAN是指将网络中的设备按照MAC地址进行划分，同一VLAN中的设备可以相互通信，不同VLAN中的设备则需要通过路由器进行通信。
这种VLAN常用于大型企业和公共场所，例如机场、酒店和学校等公共场所的网络。
2. VLAN的实现原理交换机是VLAN技术实现的重要设备。
它通过将同一VLAN的设备置于同一虚拟网段内相互连接，从而形成一个逻辑上的子网，实现了不同VLAN之间的隔离。
VLAN的实现需要满足以下条件：（1）VLAN ID：每个VLAN都会有一个唯一的识别标识符，称为VLAN ID。
它是一个12位的二进制数，用于在交换机中标识不同的VLAN。
（2）端口划分：每个交换机的端口都需要划分到相应的VLAN中。
（3）VLAN之间的隔离：不同VLAN之间的通信需要通过路由器进行实现。
（4）VLAN成员关系：每个端口都需要设置成为VLAN的成员。
3. VLAN的优点（1）提高网络安全性：VLAN可以将不同的用户、不同的协议进行隔离，从而有效避免了网络中的信息泄漏和攻击。
（2）提高网络灵活性：VLAN可以将物理网络划分成多个逻辑网络，提高了网络的灵活性，避免了网络的冗余和浪费。
（3）提高网络性能：VLAN可以有效避免广播风暴和冲突，从而提高了网络的吞吐量和稳定性。
4. VLAN的应用VLAN被广泛应用于各种场景，如企业、教育、医疗、政府等多种领域。
VLAN的工作原理
VLAN的工作原理VLAN（Virtual Local Area Network）是一种虚拟局域网技术，它可以将一个物理局域网划分成多个逻辑上的虚拟局域网，不同的VLAN之间可以实现隔离和通信。
VLAN的工作原理是通过在交换机上进行端口的划分和配置，将不同的端口划分到不同的VLAN中，从而实现不同VLAN之间的隔离。
VLAN的工作原理可以分为两个主要方面：VLAN的划分和VLAN之间的通信。
1. VLAN的划分：VLAN的划分是通过交换机上的端口进行的。
每个交换机端口都可以属于一个特定的VLAN。
交换机通过配置端口的VLAN成员属性来实现端口的划分。
一般情况下，交换机上的端口可以配置为access端口或者trunk端口。
- Access端口：Access端口只能属于一个VLAN，它连接的设备只能是属于同一个VLAN的设备。
Access端口上的数据帧不包含VLAN标签，因此数据帧在传输过程中不会被标记为属于任何特定的VLAN。
- Trunk端口：Trunk端口可以同时属于多个VLAN，它主要用于连接不同交换机之间的端口。
Trunk端口上的数据帧会被标记为属于特定的VLAN，这样在传输过程中可以正确地将数据帧转发到目标VLAN。
通过对交换机端口的划分，可以将不同的设备划分到不同的VLAN中，实现不同VLAN之间的隔离。
2. VLAN之间的通信：虽然VLAN可以实现隔离，但有时候不同的VLAN之间需要进行通信。
为了实现VLAN之间的通信，可以使用路由器或者三层交换机。
- 路由器：路由器可以连接不同的VLAN，并提供VLAN之间的通信功能。
路由器上配置VLAN接口，每个接口都属于一个特定的VLAN。
当数据包从一个VLAN传输到另一个VLAN时，路由器会根据VLAN接口的配置将数据包转发到目标VLAN。
- 三层交换机：三层交换机可以同时具备交换机和路由器的功能。
它可以连接不同的VLAN，并提供VLAN之间的通信功能。
VLAN原理及其配置
1 VLAN基本原理虚拟局域网(Virtual LAN)是由一组连接在交换机上的终端计算机和连接交换机的干道(Trunk)构成的。
VLAN通常对应于单个网络或者子网，具有物理LAN一样的属性。
从应用的角度看，VLAN中的终端计算机一般具有相同的需求，它们又可能在地理位置上是分散的，但相互之间就像连接在同一条线路上一样。
在配置上，可以把不同交换机连接的计算机划到同一VLAN中，也可以把同一交换机端口上的计算机划分到不同的VLAN中。
借助于VLAN，可以控制广播域的大小，并把通信限制在VLAN 的范围内。
1.1 VLAN的基本原理交换机的端口可以运行在接入方式(Access Mode)或干道模式(Trunk Mode)，对应端口所连接的链路分别被叫做接入链路和Trunk链路。
接入模式的端口(接入端口——Access Port)用于连接终端设备，如客户机和服务器等，这种端口仅属于一个VLAN。
接入链路上传输的是普通的以太帧。
干道(Trunks)是一条点到点链路，用于连接两台交换机，一台交换机和路由器或者服务器(需要特殊的适配卡)，负责在同一个Trunk 链路上传输多个VLAN的通信(采用复用方式)。
连接Trunk链路的交换机端口通常是交换机上具有最大带宽的端口。
Trunk链路是多个VLAN的公用通道，采用Trunk链路可以把VLAN扩展到整个网络的范围。
要在Trunk链路中传输多个VLAN的通信，就需要能区分帧所属的VLAN，这可以通过专门的协议对帧进行封装，或者在帧中加入标记(Tag)来实现。
ISL是一种专用协议，支持Cisco设备之间的Trunk链路。
而IEEE 802.1Q是一种标准协议，可以支持不同厂商设备的Trunk链路。
VLAN的工作原理在图(P116)中，端口A和端口B是接入端口，同属于一个VLAN(VLAN 200)，它们不能接收来自其它VLAN的帧。
交换机Y接收到端口A发往端口B的帧时，不会对帧进行Trunking协议封装，而直接把其转发到端口B。
VLAN的工作原理
VLAN的工作原理VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是一种将物理局域网划分为多个逻辑上独立的虚拟局域网的技术。
它通过在交换机上进行配置，将不同的端口划分到不同的VLAN中，实现不同VLAN之间的隔离和通信。
本文将详细介绍VLAN的工作原理，包括VLAN的概念、VLAN的分类、VLAN的配置和VLAN的通信原理。
一、VLAN的概念VLAN是一种逻辑上的概念，它将一个物理局域网划分为多个虚拟局域网，每个虚拟局域网都是独立的，互不干扰。
VLAN的划分是基于交换机的端口，不同端口可以划分到不同的VLAN中。
VLAN可以实现逻辑上的隔离，提高网络的安全性和管理灵活性。
二、VLAN的分类VLAN可以按照不同的方式进行分类，常见的分类方式有以下几种：1. 根据端口划分的方式：- 静态VLAN：管理员手动配置每个端口所属的VLAN。
- 动态VLAN：根据用户的MAC地址或其他标识自动将端口划分到相应的VLAN中。
2. 根据VLAN的范围划分的方式：- 传统VLAN：划分的范围是整个局域网。
- 拓展VLAN：划分的范围可以跨越多个交换机，实现更大规模的网络划分。
3. 根据VLAN的功能划分的方式：- 数据VLAN：用于传输普通数据流量。
- 语音VLAN：用于传输VoIP（Voice over IP）语音流量。
- 管理VLAN：用于网络管理和监控。
三、VLAN的配置VLAN的配置主要包括以下几个步骤：1. 创建VLAN：在交换机上创建VLAN，并为每个VLAN指定一个唯一的VLAN ID。
2. 配置端口：将交换机的端口划分到相应的VLAN中，可以使用静态VLAN或动态VLAN的方式。
3. 配置VLAN间的通信：配置交换机的路由功能，使不同VLAN之间可以进行通信。
这可以通过交换机的三层功能或外部路由器来实现。
四、VLAN的通信原理VLAN的通信原理是通过交换机的虚拟局域网划分和路由功能来实现的。
VLAN的原理及应用
VLAN的原理及应用一、VLAN的定义虚拟局域网（Virtual Local Area Network，简称VLAN）是指通过交换机等网络设备将局域网划分成多个逻辑上的虚拟网段，使得不同的用户组或者逻辑组可以在同一个物理网络中进行通信，实现逻辑上的隔离和管理。
二、VLAN的原理VLAN的原理基于交换机通过标记不同的数据帧来标识不同的虚拟网段，从而实现隔离和管理。
以下是VLAN的原理：1.标记式VLAN标记式VLAN是通过在以太网帧上添加VLAN标签来实现的。
VLAN 标签包含了虚拟网段的标识信息，使得交换机可以识别不同的VLAN。
常用的标记式VLAN协议有IEEE 802.1Q和Cisco的ISL（Inter-Switch Link）。
2.端口式VLAN端口式VLAN是通过将交换机的端口划分到不同的VLAN上来实现的。
每个端口可以属于一个或多个VLAN，通过配置交换机的端口与VLAN的关联关系，实现不同端口之间的隔离和通信。
3.动态VLAN动态VLAN是通过交换机与服务器之间的协议来动态划分VLAN的。
一般使用的协议有VTP（VLAN Trunking Protocol）和GVRP（GARP VLANRegistration Protocol）等。
动态VLAN的优点是可以简化网络管理，简化了VLAN的新增、删除和修改操作。
三、VLAN的应用VLAN具有很广泛的应用场景，以下是一些常见的应用案例：1.隔离和安全性VLAN可以将不同的用户组或者逻辑组划分到不同的VLAN中，实现逻辑上的隔离和安全性。
通过限制不同VLAN之间的通信，可以防范一些网络攻击和安全威胁。
2.广播控制VLAN可以将广播域划分到不同的VLAN中，减少广播流量对整个网络的影响。
通过合理的划分VLAN，可以控制广播的范围，提高网络性能和带宽利用率。
3.虚拟化VLAN可以将不同的虚拟机划分到不同的VLAN中，实现虚拟机之间的隔离和通信。
Vlan技术原理
Vlan技术原理1、VLAN的基本概念VLAN（Virtual Local Area Network）的中文名为'虚拟局域网'。
VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地，而不是物理地划分成一个个网段，从而实现虚拟工作组的技术。
2、VLAN特点某单位内部网络情况如上图，其中有3个部门：工程部；销售部；财务部。
现要实现各个部门之间不能互相访问，但部门内部又可以互相访问，而且这些电脑又要分别组成一个小局域网，这就需要VLAN 实现。
VLAN允许管理员创建基于功能或者部门的网络段，而不必受到地理位置的限制。
一个VLAN就是一个广播域。
每个VLAN都有一个VLAN ID，在整个局域网中可以唯一的标识该VLAN。
VLAN的目的是为了分隔不同类型的网络流量。
VLAN间的通信需要通过三层路由引擎或路由软件模块来实现。
共用物理的交换机设备虚拟工作组，管理上的便利性实现端口逻辑上的隔离，增强网络安全性限制广播报文在整个网络中泛洪，控制广播风暴减少网络移动和改变的代价，节省成本3、VLAN的作用每一个逻辑上的VLAN相当于一个物理上的一个交换机或者网桥VLAN可以跨越多个交换机Trunk可以承载多个VLAN信息4、VLAN的种类基于端口的VLAN基于MAC的VLAN基于IP的VLAN基于协议的VLAN1）基于端口的VLAN优点: 配置简单缺点: 当连接的网络设备改变时需要对端口进行重新配置2）基于MAC的VLAN优点: 随意改变网络设备的位置缺点: 交换机管理能力要求高3）基于IP的VLAN优点: 容易管理缺点: 需要检查每个ip包的三层报头4）基于协议的VLAN优点: 基于应用的，可随意改变网络设备的位置缺点: 需要查看数据包的三层报文头。
vlan的技术原理
vlan的技术原理VLAN（Virtual Local Area Network）技术是一种将物理网络划分为逻辑上独立的虚拟网络的技术。
它通过将不同的设备划分到不同的虚拟局域网中，实现了网络资源的灵活划分和管理。
VLAN技术在现代网络中得到广泛应用，本文将介绍VLAN的技术原理。
我们来了解一下VLAN的基本概念。
VLAN是一种虚拟的局域网，它可以将不同物理位置上的设备逻辑上划分到同一个局域网中，实现虚拟局域网之间的通信。
VLAN的划分是基于交换机的端口的，每个端口都可以属于一个或多个VLAN。
VLAN之间的通信是通过交换机进行的，交换机会根据VLAN的设置将数据帧转发到相应的VLAN中。
VLAN的技术原理主要包括两个方面，即VLAN的划分和VLAN之间的通信。
首先是VLAN的划分。
VLAN的划分可以基于不同的因素，比如根据设备的功能、所在的部门或者所属的用户等。
划分VLAN时，我们需要将交换机的端口与相应的VLAN进行绑定。
当数据帧到达交换机时，交换机会查看数据帧的目的MAC地址，并根据MAC地址表将数据帧转发到相应的VLAN中。
这样，不同VLAN中的设备就可以进行通信了。
其次是VLAN之间的通信。
VLAN之间的通信是通过交换机进行的。
交换机会根据VLAN的设置将数据帧转发到相应的VLAN中，从而实现VLAN之间的通信。
当数据帧从一个VLAN转发到另一个VLAN时，交换机会将数据帧从一个VLAN的端口接收，并将其转发到另一个VLAN的端口上。
这样，不同VLAN中的设备就可以进行通信了。
VLAN的划分和通信可以通过不同的方式实现。
最常见的方式是基于交换机的端口进行划分和通信。
交换机可以配置不同的端口属于不同的VLAN，从而实现VLAN之间的划分和通信。
此外，还可以使用VLAN标记（VLAN Tagging）的方式实现VLAN的划分和通信。
VLAN标记是在数据帧的头部添加一个标记，用来表示数据帧所属的VLAN。
VLAN的工作原理
VLAN的工作原理VLAN（Virtual Local Area Network）是一种虚拟局域网技术，它通过逻辑上将一个局域网划分为多个虚拟子网，实现了逻辑上的隔离和灵便的网络管理。
本文将详细介绍VLAN的工作原理。
一、VLAN的概念和作用VLAN是一种将物理上的局域网划分为多个逻辑上独立的虚拟子网的技术。
它可以将不同位置、不同功能或者不同部门的设备划分到不同的虚拟子网中，实现网络资源的灵便管理和隔离。
VLAN的作用主要有以下几点：1. 隔离和安全：VLAN可以将不同的用户或者设备划分到不同的虚拟子网中，实现逻辑上的隔离，提高网络的安全性。
2. 灵便的网络管理：VLAN可以根据需要灵便地调整网络拓扑结构，简化网络管理和维护。
3. 带宽控制：VLAN可以根据需要对网络流量进行控制和限制，提高网络性能和带宽利用率。
二、VLAN的工作原理VLAN的工作原理主要涉及到两个关键技术：VLAN的划分和VLAN的通信。
1. VLAN的划分VLAN的划分可以根据不同的标准进行，常见的划分方式有以下几种：- 端口划分：将交换机的端口划分到不同的VLAN中，每一个端口只能属于一个VLAN。
- MAC地址划分：根据设备的MAC地址将其划分到不同的VLAN中。
- 协议划分：根据设备使用的协议将其划分到不同的VLAN中。
2. VLAN的通信VLAN的通信主要通过交换机实现。
交换机根据配置的VLAN信息，将数据包转发到对应的VLAN中。
具体的通信过程如下：- 数据包进入交换机：当一个数据包进入交换机的端口时，交换机会根据端口所属的VLAN信息，将数据包标记为对应的VLAN标签。
- 数据包转发：交换机根据数据包的VLAN标签，将数据包转发到对应的VLAN中。
如果目标设备在同一个VLAN中，交换机会直接将数据包转发到目标设备所在的端口；如果目标设备在不同的VLAN中，交换机会将数据包转发到连接不同VLAN的交换机端口上。
- 数据包到达目标设备：当数据包到达目标设备所在的端口时，交换机会将数据包从VLAN标签中解析出来，并将数据包交给目标设备进行处理。
vlan工作原理vlan通信原理)详解
VLAN工作原理（VLAN通信原理）详解VLAN工作原理即VLAN通信原理1、vlan基本通信原理为了提高处理效率，交换机内部的数据帧一律都带有VLAN Tag，以统一方式处理。
当一个数据帧进入交换机接口时，如果没有带VLAN Tag，且该接口上配置了PVID（Port Default VLAN ID），那么，该数据帧就会被标记上接口的PVID。
如果数据帧已经带有VLAN Tag，那么，即使接口已经配置了PVID，交换机不会再给数据帧标记VLAN Tag。
由于接口类型不同，交换机对数据帧的处理过程也不同。
下面根据不同的接口类型分别介绍。
由于设备所有的接口都默认加入VLAN1，因此当网络中存在VLAN1的未知单播、组播或者广播报文时，可能会引起广播风暴。
对于不需要加入VLAN1的接口及时退出VLAN1，避免环路。
2、VLAN内跨越交换机通信原理有时属于同一个VLAN的用户主机被连接在不同的交换机上。
当VLAN跨越交换机时，就需要交换机间的接口能够同时识别和发送跨越交换机的VLAN报文。
这时，需要用到Trunk Link技术。
Trunk Link有两个作用：1、中继作用：把VLAN报文透传到互联的交换机。
2、干线作用：一条Trunk Link上可以传输多个VLAN的报文。
图1 Trunk Link通信方式示意图例如在上图1所示的网络中，为了让DeviceA和DeviceB之间的链路既支持VLAN2内的用户通讯又支持VLAN3内的用户通讯，需要配置连接接口同时加入两个VLAN。
即应配置DeviceA的以太网接口Port2和DeviceB的以太网接口Port1同时加入VLAN2和VLAN3。
当用户主机Host A发送数据给用户主机Host B时，数据帧的发送过程如下：数据帧首先到达DeviceA的接口Port4。
接口Port4给数据帧加上Tag，Tag的VID字段填入该接口所属的VLAN的编号2。
DeviceA查询自己的MAC地址表中是否存在目的地址为DeviceB的MAC地址的转发表项。
TB000005 以太网数据业务新技术应用ISSUE1.0
功能：生成树协议最主要的应用是为了避免局域网中的网络环回，解决成环以太网网络的“广 播风暴”问题，从某种意义上说是一种网络保护技术，可以消除由于失误或者意外带来的循环 连接。STP也提供了为网络提供备份连接的可能，可与SDH保护配合构成以太环网的双重保护。 新型以太单板支持符合ITU-T 802.1d标准的生成树协议STP及802.1w规定的快速生成树协议 RSTP，收敛速度可达到1s
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华为机密，未经许可不得扩散 文档密级：内部公开
MPLS
MPLS的概念及发展由来
MPLS的技术细节和工作原理
MPLS的实际应用
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华为机密，未经许可不得扩散 文档密级：内部公开
MPLS的发展由来
在MPLS正式出现之前，普通IP路由器的路由算法是最长匹配原则，只能通过软 件实现，由于当时处理器速度有限，路由效率较低，无法满足网络发展要求； 为了提高IP路由器的转发速度，先后有多家公司根据ATM的优点，提出了基于标 签的交换路由方案： Ipsilon于1996年首先提出IP交换协议，该协议使ATM交换机成为一台路由 器，因而具有ATM交换机的高性能，从而突破传统路由器的性能限制；由此 引发了路由器技术的一次大革命，其他厂家纷纷跟进； CISCO开发的Tag Switching； IBM的一种标签交换方案ARIS（Aggregate Route-based IP Switch ）。 1997年，由多家公司联合向IETF提交了MPLS（多协议标记交换，Multiprotocol Label Switching）框架及体系结构两个草案文档，它以Cisco公司的Tag交换为 基础而又综合各家之长。 由于目前路由器处理器速度都已经不在是处理的瓶颈，当时的MPLS已经失去了 原有意义，目前的方向是将它作为一种骨干路由和VPN解决方案。 到目前为止，MPLS仍然处于草案阶段，正在标准化进程中。
DA000003 广域网协议原理ISSUE1.0
课程 DA000003 广域网协议原理ISSUE 1.0目录课程说明 (1)课程介绍 (1)课程目标.......................................................................................................... 错误!未定义书签。
相关资料.......................................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章广域网协议概述 (2)第2章 HDLC协议原理 (4)第3章 PPP、MP协议原理 (5)3.1 PPP协议 (5)3.1.1 PPP的组成部分 (6)3.1.2 PPP协议栈 (7)3.1.3 PPP协商流程 (8)3.1.4 PAP/CHAP验证 (9)3.2 MP协议 (11)第4章 E1/CE1原理 (13)4.1 E1/CE简介 (13)4.2 E1的帧结构 (16)第5章 POS原理 (18)5.1 POS简介 (18)5.2 POS协议栈 (21)课程说明课程介绍本课程主要介绍常见的广域网协议的原理，包括HDLC、PPP、MP、E1/CE1、POS。
在广域网概述部分介绍了广域网的概念和分类。
在具体的协议部分有各广域网协议的原理。
第1章 广域网协议概述 广域网概述●广域网简称WAN ，是在一个广泛范围内建立的计算机通信网。
●广域网是一种跨地区的数据通信网络，使用电信运营商提供的设备作为信息传输平台。
●广域网主要用来将距离较远的局域网彼此连接起来。
LAN LANWAN广域网简称WAN （Wide Area Network ），是在一个广泛范围内建立的计算机通信网。
广泛的范围是指地理范围而言，可以超越一个城市，一个国家甚至于全球。
VLAN技术原理与配置资料
VLAN技术原理与配置资料VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种将物理网段按照逻辑划分为多个虚拟网段的技术。
VLAN技术可以提供更灵活的网络管理和安全控制，同时也可以实现不受物理拓扑限制的网络设备互联。
VLAN的原理主要由三个方面组成：VLAN的划分、VLAN的传输和VLAN的配置。
首先是VLAN的划分。
VLAN的划分是将网络中的设备划分到不同的虚拟网段中，使之拥有不同的广播域。
常见的VLAN划分方式有基于端口（Port-Based）和基于MAC地址（MAC Address-Based）。
基于端口的划分将设备划分到不同的端口上，不同端口上的设备属于不同的VLAN。
而基于MAC地址的划分则是根据设备的MAC地址来决定其所属的VLAN。
其次是VLAN的传输。
VLAN可以通过三种方式进行传输，即隔离传输、穿透传输和交换传输。
隔离传输是指VLAN间的通信通过路由器进行，数据包必须经过路由器才能到达不同的VLAN。
穿透传输是指将VLAN信息添加到数据包的头部，数据包可以直接在交换机上进行转发，不需要经过路由器。
交换传输则是将VLAN信息直接添加到二层帧中，数据包可以在交换机的数据链路层上进行转发。
最后是VLAN的配置。
VLAN的配置包括VLAN的创建、端口的划分和VLAN的参数配置等。
VLAN的创建是指在交换机上创建虚拟网段，并指定其对应的VLAN ID。
端口的划分是将交换机上的端口划分到不同的VLAN中，可以通过端口批量划分、创建Trunk端口和Access端口等方式来实现。
VLAN的参数配置包括VLAN的名称、MTU、端口类型、VLAN接口地址、VLAN间的路由等配置。
在实际配置VLAN时，首先需要登录到交换机的管理界面，然后创建VLAN，指定其对应的VLANID和名称等参数。
接着根据需求将交换机上的端口划分到不同的VLAN中，可以根据物理位置、业务需求等来划分不同的端口。
vlan基本原理
vlan基本原理VLAN（Virtual Local Area Network）是虚拟局域网的缩写，它是一种在物理网络基础上划分逻辑上独立的虚拟网络的技术。
通过VLAN技术，可以将一个物理局域网划分成多个虚拟局域网，实现不同虚拟局域网之间的隔离和通信。
本文将介绍VLAN的基本原理，包括VLAN的定义、VLAN的分类、VLAN的工作原理以及VLAN 的优势和应用。
一、VLAN的定义VLAN是一种将物理局域网划分为多个虚拟局域网的技术。
通过VLAN技术，可以将处于不同物理位置的设备划分到同一个虚拟局域网中，从而实现设备之间的通信。
VLAN通过在交换机上配置VLAN ID，将不同VLAN ID的设备划分到不同的虚拟局域网中，实现不同虚拟局域网之间的隔离。
二、VLAN的分类根据不同的划分方式，VLAN可以分为基于端口的VLAN和基于MAC地址的VLAN。
1. 基于端口的VLAN基于端口的VLAN是根据交换机端口来划分设备所属的虚拟局域网。
将同一个交换机端口连接的设备划分到同一个VLAN中。
这种方式适用于设备连接方式固定的情况，例如服务器和交换机直连。
2. 基于MAC地址的VLAN基于MAC地址的VLAN是根据设备的MAC地址来划分设备所属的虚拟局域网。
将具有相同MAC地址前缀的设备划分到同一个VLAN中。
这种方式适用于设备连接方式灵活的情况，例如无线接入点连接的设备。
三、VLAN的工作原理VLAN的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 配置VLAN在交换机上配置VLAN ID，并将端口与对应的VLAN关联起来。
通过配置VLAN ID，交换机可以识别设备所属的虚拟局域网。
2. 数据帧的打标记当设备发送数据帧时，交换机会根据数据帧中的目的MAC地址来判断目的设备所属的VLAN。
如果目的设备与发送设备在同一个VLAN中，则直接转发数据帧到目的设备所在的端口；如果目的设备与发送设备不在同一个VLAN中，则交换机需要将数据帧打上VLAN标记，然后转发到对应的VLAN中。
VLAN的工作原理
VLAN的工作原理VLAN（Virtual Local Area Network）是一种虚拟局域网技术，它能够将一个物理局域网分割成多个逻辑上的虚拟局域网，从而实现不同子网之间的隔离和通信。
本文将详细介绍VLAN的工作原理，包括VLAN的定义、VLAN的分类、VLAN 的工作方式以及VLAN的优势。
1. VLAN的定义VLAN是一种逻辑上的局域网，它能够将不同物理位置的设备组织在一起，形成一个逻辑上的局域网。
VLAN通过在交换机上进行配置，将不同的端口划分到不同的虚拟局域网中，从而实现不同子网之间的隔离和通信。
2. VLAN的分类VLAN可以根据不同的标准进行分类，常见的分类方式有以下几种：a. 根据端口划分的VLAN：根据交换机上的端口将设备划分到不同的VLAN 中。
b. 根据MAC地址划分的VLAN：根据设备的MAC地址将设备划分到不同的VLAN中。
c. 根据协议划分的VLAN：根据设备所使用的协议将设备划分到不同的VLAN中。
3. VLAN的工作方式VLAN的工作方式主要包括两种：基于端口的VLAN和基于标记的VLAN。
a. 基于端口的VLAN基于端口的VLAN是最常见的VLAN工作方式。
在这种方式下，交换机的端口被划分到不同的VLAN中，每一个端口只能属于一个VLAN。
当数据包从一个端口进入交换机时，交换机会根据数据包的目的MAC地址将数据包转发到相应的VLAN中的端口上。
b. 基于标记的VLAN基于标记的VLAN又称为802.1Q VLAN。
在这种方式下，交换机上的端口可以同时属于多个VLAN，每一个数据包在进入交换机时都会被打上一个VLAN标记。
交换机根据这个标记将数据包转发到相应的VLAN中的端口上。
这种方式使得不同VLAN之间的通信更加灵便。
4. VLAN的优势VLAN的应用带来了许多优势，包括以下几个方面：a. 安全性：VLAN可以将不同子网之间进行隔离，提高网络的安全性。
不同VLAN之间的设备无法直接通信，需要通过路由器进行通信，从而有效地隔离了不同子网的流量。
H3C认证课件：DA000005 VLAN技术原理ISSUE
主机A
主机B
主机C
主机D
VLAN表
端口
Port1 Port2 …… Port7 …… Port10
所属VLAN
VLAN5 VLAN10
…… VLAN5
…… VLAN10
5
基于MAC地址的VLAN
以太网交换机
主机A MAC A
主机B MAC B
主机C MAC C
主机D MAC D
VLAN表
MAC地址 所属VLAN
VLAN 1
不带VLAN标签的 以太网帧
VLAN 1
VLAN 2
12
Trunk和VLAN
VLAN 1
广播报文发送ຫໍສະໝຸດ Trunk LinkVLAN 5
VLAN 2 VLAN 1 VLAN 3 VLAN 2 VLAN 1 VLAN 5 VLAN 5 VLAN 2
13
14
DA SA tag Type Data CRC
TCI
TPID
Priority CFI VLAN ID
带有IEEE802.1Q标记的以太网帧
10
Access Link和Trunk Link
干道链路 接入链路
帧在网络通信中的变化
VLAN 2
带有VLAN 1标签的以太网帧
带有VLAN 2标签的以太网帧
基于子网的VLAN
以太网交换机
主机B
1.1.2.88
主机C
1.1.1.8
主机D
1.1.2.99
VLAN表
IP网络 所属VLAN
IP 1.1.1.0/24 VLAN5
IP 1.1.2.0/24 VLAN10
……
……
8
vlan技术原理(一)
vlan技术原理(一)VLAN技术什么是VLAN技术？•VLAN（Virtual Local Area Network）技术是一种在局域网中实现逻辑的划分的技术。
•虚拟局域网（VLAN）是一组逻辑上的网络设备和用户，它们可以通过网络进行通信，就像它们是连接在同一个物理局域网中一样。
为什么需要VLAN？•在传统的局域网中，所有的设备都属于同一个广播域，广播会传递到所有的设备上，造成网络资源的浪费。
•部署VLAN可以将局域网划分为多个逻辑网络，每个VLAN内的设备只能在其所属的VLAN内进行通信，可以提高网络的安全性和灵活性。
VLAN的工作原理1.VLAN标识符–VLAN标识符是用来标识设备所属VLAN的。
–常见的VLAN标识符有VLAN ID，取值范围为1-4094。
2.VLAN成员绑定–将设备绑定到特定的VLAN上。
–可以根据MAC地址、端口、协议等方式进行绑定。
3.VLAN通信–同一个VLAN内的设备可以直接进行通信，无需经过路由器。
–不同VLAN之间的通信需要通过路由器进行。
4.VLAN中继–在交换机之间传递VLAN信息的过程称为VLAN中继。
–可以通过Trunk链路进行VLAN中继，Trunk链路上传递的是被标记的VLAN帧。
5.VLAN网络拓扑–可以将交换机划分为多个VLAN，每个VLAN形成一个逻辑网络。
–不同的VLAN可以通过路由器进行通信，实现逻辑的分隔和互联。
总结•VLAN技术可以将局域网划分为多个逻辑网络，提高网络的安全性和灵活性。
•VLAN通过划分VLAN标识符、VLAN成员绑定、VLAN通信和VLAN 中继等方式实现逻辑的划分和通信。
•VLAN技术在现代网络中得到广泛应用，逐渐成为构建灵活和可管理的局域网的基本技术之一。
以上是对VLAN技术的简要介绍，希望对您有所帮助。
VLAN技术的进一步了解VLAN分类1. 静态VLAN（Static VLAN）•静态VLAN是最早的VLAN实现方式。
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课程 DA000005 VLAN技术原理ISSUE 1.0目录课程说明 (1)课程介绍 (1)课程目标 (1)第1章虚拟局域网（VLAN）概述 (2)1.1 VLAN的产生 (2)1.2 VLAN的类型 (6)1.2.1 基于端口的VLAN (6)1.2.2基于MAC地址的VLAN (7)1.2.3基于协议的VLAN (8)1.2.4基于子网的VLAN (9)第2章 IEEE802.1Q协议 (10)2.1 协议概述 (10)2.2 VLAN帧格式 (11)2.3 VLAN链路 (12)2.3.1 VLAN链路的类型 (12)2.3.2 VLAN帧在网络中的通信 (14)2.3.3 Trunk和VLAN (15)课程说明课程介绍本课程介绍虚拟局域网（VLAN）的原理，VLAN 在功能和操作上与传统LAN基本相同，可以提供一定范围内终端系统的互联。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。
课程目标完成本课程的学习后，您应该能够：●了解VLAN 产生的原因●了解划分VLAN的方法●掌握VLAN的帧格式●掌握以太网帧在通信过程中的变化第1章虚拟局域网（VLAN）概述1.1 VLAN的产生传统的局域网使用的是HUB，HUB只有一根总线，一根总线就是一个冲突域。
所以传统的局域网是一个扁平的网络，一个局域网属于同一个冲突域。
任何一台主机发出的报文都会被同一冲突域中的所有其它机器接收到。
后来，组网时使用网桥（二层交换机）代替集线器（HUB），每个端口可以看成是一根单独的总线，冲突域缩小到每个端口，使得网络发送单播报文的效率大大提高，极大地提高了二层网络的性能。
但是网络中所有端口仍然处于同一个广播域，网桥在传递广播报文的时候依然要将广播报文复制多份，发送到网络的各个角落。
随着网络规模的扩大，网络中的广播报文越来越多，广播报文占用的网络资源越来越多，严重影响网络性能，这就是所谓的广播风暴的问题。
由于网桥二层网络工作原理的限制，网桥对广播风暴的问题无能为力。
为了提高网络的效率，一般需要将网络进行分段：把一个大的广播域划分成几个小的广播域。
过去往往通过路由器对LAN进行分段。
图中用路由器替换上一图中的中心节点交换机，使得广播报文的发送范围大大减小。
这种方案解决了广播风暴的问题，但是用路由器是在网络层上分段将网络隔离，网络规划复杂，组网方式不灵活，并且大大增加了管理维护的难度。
作为替代的LAN分段方法，虚拟局域网被引入到网络解决方案中来，用于解决大型的二层网络环境面临的问题。
通过VLAN划分广播域广播域1VLAN 10广播域2VLAN 20广播域3 VLAN 30市场部工程部财务部虚拟局域网（VLAN——Virtual Local Area Network）逻辑上把网络资源和网络用户按照一定的原则进行划分，把一个物理上实际的网络划分成多个小的逻辑的网络。
这些小的逻辑的网络形成各自的广播域，也就是虚拟局域网VLAN。
图中几个部门都使用一个中心交换机，但是各个部门属于不同的VLAN，形成各自的广播域，广播报文不能跨越这些广播域传送。
虚拟局域网将一组位于不同物理网段上的用户在逻辑上划分成一个局域网内，在功能和操作上与传统LAN基本相同，可以提供一定范围内终端系统的互联。
VLAN与传统的LAN相比，具有以下优势：•减少移动和改变的代价即所说的动态管理网络，也就是当一个用户从一个位置移动到另一个位置时，他的网络属性不需要重新配置，而是动态的完成，这种动态管理网络给网络管理者和使用者都带来了极大的好处，一个用户，无论他到哪里，他都能不做任何修改地接入网络，这种前景是非常美好的。
当然，并不是所有的VLAN 定义方法都能做到这一点；•虚拟工作组使用VLAN的最终目标就是建立虚拟工作组模型，例如，在企业网中，同一个部门的就好像在同一个LAN上一样，很容易的互相访问，交流信息，同时，所有的广播包也都限制在该虚拟LAN上，而不影响其他VLAN的人。
一个人如果从一个办公地点换到另外一个地点，而他仍然在该部门，那么，该用户的配置无须改变；同时，如果一个人虽然办公地点没有变，但他更换了部门，那么，只需网络管理员更改一下该用户的配置即可。
这个功能的目标就是建立一个动态的组织环境，当然，这只是一个理想的目标，要实现它，还需要一些其他方面的支持；用户不受到物理设备的限制，VLAN用户可以处于网络中的任何地方；VLAN对用户的应用不产生影响；VLAN的应用解决了许多大型二层交换网络产生的问题：限制广播包，提高带宽的利用率：有效地解决了广播风暴带来的性能下降问题。
一个VLAN形成一个小的广播域，同一个VLAN成员都在由所属VLAN确定的广播域内，那么，当一个数据包没有路由时，交换机只会将此数据包发送到所有属于该VLAN的其他端口，而不是所有的交换机的端口，这样，就将数据包限制到了一个VLAN内。
在一定程度上可以节省带宽；•增强通讯的安全性：一个VLAN的数据包不会发送到另一个VLAN，这样，其他VLAN的用户的网络上是收不到任何该VLAN的数据包，这样就确保了该VLAN的信息不会被其他VLAN的人窃听，从而实现了信息的保密；•增强网络的健壮性：当网络规模增大时，部分网络出现问题往往会影响整个网络，引入VLAN 之后，可以将一些网络故障限制在一个VLAN之内。
由于VLAN是逻辑上对网络进行划分，组网方案灵活，配置管理简单，降低了管理维护的成本。
1.2 VLAN的类型1.2.1 基于端口的VLAN这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的端口来划分，比如交换机的1~4端口为VLAN A，5~17为VLAN B，18~24为VLAN C。
当然，这些属于同一VLAN的端口可以不连续，如何配置，由管理员决定。
图中端口1和端口7被指定属于VLAN 5，端口2和端口10被指定属于VLAN10。
主机A和主机C连接在端口1、7上，因此它们就属于VLAN5；同理，主机B和主机D属于VLAN10。
如果有多个交换机的话，例如，可以指定交换机 1 的1~6端口和交换机2 的1~4端口为同一VLAN，即同一VLAN可以跨越数个以太网交换机，根据端口划分是目前定义VLAN的最常用的方法。
这种划分的方法的优点是定义VLAN成员时非常简单，只要将所有的端口都指定一下就可以了。
它的缺点是如果VLAN A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，那么就必须重新定义。
1.2.2 基于MAC地址的VLAN这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分，即对所有主机都根据它的MAC地址配置主机属于哪个VLAN；交换机维护一张VLAN映射表，这个VLAN表记录MAC地址和VLAN的对应关系。
这种划分VLAN的方法的最大优点就是当用户物理位置移动时，即从一个交换机换到其他的交换机时，VLAN不用重新配置，所以，可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN。
这种方法的缺点是初始化时，所有的用户都必须进行配置，如果用户很多，配置的工作量是很大的。
此外这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低，因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个VLAN组的成员，这样就无法限制广播包。
另外，对于使用笔记本电脑的用户来说，他们的网卡可能经常更换，这样，VLAN就必须不停的配置。
1.2.3 基于协议的VLAN这种情况是根据二层数据帧中协议字段进行VLAN的划分。
通过二层数据中协议字段，可以判断出上层运行的网络协议，如IP协议或者是IPX协议。
如果一个物理网络中既有IP网络又有IPX等多种协议运行的时候，可以采用这种VLAN的划分方法。
这种类型的VLAN在实际应用中用的很少。
DA000005 VLAN技术原理 ISSUE1.0 第1章虚拟局域网（VLAN）概述1.2.4 基于子网的VLAN基于IP子网的VLAN根据报文中的IP地址决定报文属于哪个VLAN：同一个IP子网的所有报文属于同一个VLAN。
这样，可以将同一个IP子网中的用户被划分在一个VLAN内。
上图表明交换机如何根据IP地址来划分VLAN：主机A、主机C的都属于IP子网1.1.1.xxx，根据VLAN表的定义，它们因此属于VLAN5；同理，主机B、主机D属于VLAN10。
如果主机C修改自己的IP地址，变成1.1.1.9，那么主机C就不再属于VLAN10，而是属于VLAN5了。
利用IP子网定义VLAN有以下几点优势：●这种方式可以按传输协议划分网段。
这对于希望针对具体应用的服务来组织用户的网络管理者来说是非常有诱惑力的。
●用户可以在网络内部自由移动而不用重新配置自己的工作站，尤其是使用TCP/IP的用户。
这种方法的缺点是效率，因为检查每一个数据包的网络层地址是很费时的。
同时由于一个端口也可能存在多个VLAN的成员，对广播报文也无法有效抑制。
第2章 IEEE802.1Q协议2.1 协议概述IEEE802.1Q是虚拟桥接局域网的正式标准，定义了同一个物理链路上承载多个子网的数据流的方法。
IEEE 802.1Q定义了VLAN帧格式，为识别帧属于哪个VLAN提供了一个标准的方法。
这个格式统一了标识VLAN的方法，有利于保证不同厂家设备配置的VLAN可以互通。
IEEE 802.1Q定义了以下内容：VLAN的架构；VLAN中所提供的服务；VLAN实施中涉及的协议和算法IEEE802.1Q协议不仅规定VLAN中的MAC帧的格式，而且还制定诸如帧发送及校验、回路检测，对业务质量(QOS)参数的支持以及对网管系统的支持等方面的标准。
2.2 VLAN帧格式这四个字节的802.1Q标签头包含了2个字节的标签协议标识（TPID）和2个字节的标签控制信息（TCI）。
TPID（Tag Protocol Identifier）是IEEE定义的新的类型，表明这是一个加了802.1Q标签的帧。
TPID包含了一个固定的值0x8100。
TCI是包含的是帧的控制信息，它包含了下面的一些元素：Priority：这3 位指明帧的优先级。
一共有8种优先级，0－7。
IEEE 802.1Q标准使用这三位信息。
Canonical Format Indicator( CFI )：CFI值为0说明是规范格式，1为非规范格式。
它被用在令牌环/源路由FDDI介质访问方法中来指示封装帧中所带地址的比特次序信息。
VLAN Identified( VLAN ID ): 这是一个12位的域，指明VLAN的ID，一共4096个，每个支持802.1Q协议的交换机发送出来的数据包都会包含这个域，以指明自己属于哪一个VLAN。
在一个交换网络环境中，以太网的帧有两种格式：有些帧是没有加上这四个字节标志的，称为未标记的帧（ungtagged frame），有些帧加上了这四个字节的标志，称为带有标记的帧（tagged frame）。