一、VLAN 基礎

VLAN（Virtual Local Area Network）的中文名為"虛擬區域網"，注意不是"VPN"（虛擬專用網）。VLAN是一種將區域網裝置從邏輯上劃分（注意，不是從物理上劃分）成一 個個網段，從而實現虛擬工作組的新興資料交換技術。這一新興技術主要應用於交換機 和路由器中，但主流應用還是在交換機 之中。但又不是所有交換機都具有此功 能，只有VLAN協議的第三層以上交換機才具有此功能，這一點可以檢視相應交換機的說明書即可得知。

VLAN技術的出現，使得管理員根據實際應用需求，把同一物理區域網內的不同使用者邏輯地劃分 成不同的廣播域，每一個VLAN都包含一組有著相同需求的計算機工作站，與物理上形成的LAN有著相同的屬性。由於它是從邏輯上劃分，而不是從物理上劃 分，所以同一個VLAN內的各個工作站沒有限制在同一個物理範圍中，即這些工作站可以在不同物理LAN網段。由VLAN的特點可知，一個VLAN內部的廣 播和單播流量都不會轉發到其他VLAN中，從而有助於控制流量、減少裝置投資、簡化

交換技術的發展，也加快了新的交換技術（VLAN）的應用速度。通過將企業網路劃分為虛擬網 絡VLAN網段，可以強化網路管理和網路安全，控制不必要的資料廣播。在共享網路中，一個物理的網段就是一個廣播域。而在交換網路中，廣播域可以是有一組 任意選定的第二層網路地址（MAC地址）組成的虛擬網段。這樣，網路中工作組的劃分可以突破共享網路中的地理位置限制，而完全根據管理功能來劃分。這種基 於工作流的分組模式，大大提高了網路規劃和重組的管理功能。在同一個VLAN中的工作站，不論它們實際與哪個交換機連線，它們之間的通訊就好象在獨立的交 換機上一樣。同一個VLAN中的廣播只有VLAN中的成員才能聽到，而不會傳輸到其他的 VLAN中去，這樣可以很好的控制不必要的廣播風暴的產生。同時，若沒有路由的話，不同VLAN之間不能相互通訊，這樣增加了企業網路中不同部門之間的安 全性。網路管理員可以通過

VLAN網路可以是有混合的網路型別裝置組成，比如：10M乙太網、100M乙太網、令牌網、FDDI、CDDI等等，可以是工作站、伺服器、集線器、網路上行主幹等等。

VLAN除了能將網路劃分為多個廣播域，從而有效地控制廣播風暴的發生，以及使網路的拓撲結 構變得非常靈活的優點外，還可以用於控制網路中不同部門、不同站點之間的互相訪問。 VLAN是為解決乙太網的廣播問題和安全性而提出的一種協議，它在乙太網幀的基礎上增加了VLAN頭，用VLAN ID把使用者劃分為更小的工作組，限制不同工作組間的使用者互訪，每個工作組就是一個虛擬區域網。虛擬區域網的好處是可以限制廣播範圍，並能夠形成虛擬工作 組，動態管理網路。

二、VLAN的劃分方法

VLAN在交換機上的實現方法，可以大致劃分為六類:

1. 基於埠劃分的VLAN

這是最常應用的一種VLAN劃分方法，應用也最為廣泛、最有效，目前絕大多數VLAN協議的 交換機都提供這種VLAN配置方法。這種劃分VLAN的方法是根據乙太網交換機的交換埠來劃分的，它是將VLAN交換機上的物理埠和VLAN交換機內 部的PVC（永久虛電路）埠分成若干個組，每個組構成一個虛擬網，相當於一個獨立的VLAN交換機。

對於不同部門需要互訪時，可通過路由器轉發，並配合基於MAC地址的埠過濾。對某站點的訪問路徑上最靠近該站點的交換機、路由交換機或路由器的相應埠上，設定可通過的MAC地址集。這樣就可以防止非法入侵者從內部盜用IP地址從其他可接入點入侵的可能。

這種劃分的方法的優點是定義VLAN成員時非常簡單，只要將所有的埠都定義為相應的VLAN組即可。適合於任何大小的網路。它的缺點是如果某使用者離開了原來的埠，到了一個新的交換機的某個埠，必須重新定義。

2. 基於MAC地址劃分VLAN

這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的MAC地址來劃分，即對每個MAC地址的主機都配置 他屬於哪個組，它實現的機制就是每一塊網絡卡都對應唯一的MAC地址，VLAN交換機跟蹤屬於VLAN MAC的地址。這種方式的VLAN允許網路使用者從一個物理位置移動到另一個物理位置時，自動保留其所屬VLAN的成員身份。

由這種劃分的機制可以看出，這種VLAN的劃分方法的最大優點就是當用戶物理位置移動時，即 從一個交換機換到其他的交換機時，VLAN不用重新配置，因為它是基於使用者，而不是基於交換機的埠。這種方法的缺點是初始化時，所有的使用者都必須進行配 置，如果有幾百個甚至上千個使用者的話，配置是非常累的，所以這種劃分方法通常適用於小型區域網。而且這種劃分的方法也導致了交換機執行效率的降低，因為在 每一個交換機的埠都可能存在很多個VLAN組的成員，儲存了許多使用者的MAC地址，查詢起來相當不容易。另外，對於使用膝上型電腦的使用者來說，他們的網 卡可能經常更換，這樣VLAN就必須經常配置。

3. 基於網路層協議劃分VLAN

4. 根據IP組播劃分VLAN

5. 按策略劃分VLAN

6. 按使用者定義、非使用者授權劃分VLAN

三、VLAN的優越性

任何新技術要得到廣泛支援和應用，肯定存在一些關鍵優勢，VLAN技術也一樣，它的優勢主要體現在以下幾個方面：

1. 增加了網路連線的靈活性

藉助VLAN技術，能將不同地點、不同網路、不同使用者組合在一起，形成一個虛擬的網路環境 ，就像使用本地LAN一樣方便、靈活、有效。VLAN可以降低移動或變更工作站地理位置的管 理費用，特別是一些業務情況有經常性變動的公司使用了VLAN後，這部分管理費用大大降低。

2. 控制網路上的廣播CCNP 認證

VLAN可以提供建立防火牆的機制，防止交換網路的過量廣播。使用VLAN，可以將某個交換 埠或使用者賦於某一個特定的VLAN組，該VLAN組可以在一個交換網中或跨接多個交換機， 在一個VLAN中的廣播不會送到VLAN之外。同樣，相鄰的埠不會收到其他VLAN產生的廣 播。這樣可以減少廣播流量，釋放頻寬給使用者應用，減少廣播的產生。

3. 增加網路的安全性

因為一個VLAN就是一個單獨的廣播域，VLAN之間相互隔離，這大大提高了網路的利用率， 確保了網路的安全保密性。人們在LAN上經常傳送一些保密的、關鍵性的資料。保密的資料應 提供訪問控制等安全手段。一個有效和容易實現的方法是將網路分段成幾個不同的廣播組， 網路管理員限制了VLAN中使用者的數量，禁止未經允許而訪問VLAN中的應用。交換埠可以基 於應用型別和訪問特權來進行分組，被限制的應用程式和資源一般置於安全性VLAN中。

四、VLAN網路的配置例項

下面就以典型的中型區域網VLAN配置為例向各位介紹目前最常用的按埠劃分VLAN的配置方法。

某公司有100臺計算機左右，主要使用網路的部門有：生產部(20)、財務部(15)、人事部(8)和資訊中心(12)四大部分，如圖1所示。

網路基本結構為：整個網路中幹部分採用3臺Catalyst 1900網管型交換機（分別命名為：Switch1、Switch2和Switch3，各交換機根據需要下接若干個集線器，主要用於非VLAN使用者，如行 政文書、臨時使用者等）、一臺Cisco 2514路由器，整個網路都通過路由器Cisco 2514與外部網際網路進行連線。

所連的使用者主要分佈於四個部分，即：生產部、財務部、資訊中心和人事部。主要對這四個部分使用者單獨劃分VLAN，以確保相應部門網路資源不被盜用或破壞。

現為了公司相應部分網路資源的安全性需要，特別是對於像財務部、人事部這樣的敏感部門，其網 絡上的資訊不想讓太多人可以隨便進出，於是公司採用了VLAN的方法來解決以上問題。通過VLAN的劃分，可以把公司主要網路劃分為：生產部、財務部、人 事部和資訊中心四個主要部分，對應的VLAN組名為：Prod、Fina、Huma、Info，各VLAN組所對應的網段如下表所示。ccie認證

【注】之所以把交換機的VLAN號從"2"號開始，那是因為交換機有一個預設的VLAN，那就是"1"號VLAN，它包括所有連在該交換機上的使用者。

VLAN的配置過程其實非常簡單，只需兩步：（1）為各VLAN組命名；（2）把相應的VLAN對應到相應的交換機埠。

下面是具體的配置過程：

第1步：設定好超級終端，連線上思科cisco1900交換機，通過超級終端配置交換機的VLAN，連線成功後出現如下所示的主配置介面（交換機在此之前已完成了基本資訊的配置）：

M] Menus 是主選單，主要是交換機的初始配置和監控交換機的執行狀況。[K] Command Line 是命令列，很象路由器裡面用命令來配置和監控路由器一樣，主要是通過命令來操作。[I] IP Configuration 是配置IP地址、子網掩碼和預設網管的一個選項。這是第一次連上交換機顯示的介面，如果你已經配置好了IP Configuration，那麼下次登陸的時候將沒有這個選項。因為用命令配置簡潔明瞭，清晰易懂，所以我們通過 [K] Command Line 來實現VLAN的配置的。

【注】超級終端是利用Windows系統自帶的"超級終端"（Hypertrm）程式進行的，具體參見有關資料。

第2步：單擊"K"按鍵，選擇主介面選單中"[K] Command Line"選項 ，進入如下命令列配置介面：

此時我們進入了交換機的普通使用者模式，就象路由器一樣，這種模式只能檢視現在的配置，不能更改配置，並且能夠使用的命令很有限。所以我們必須進入"特權模式"。cisco ios下載

第3步：在上一步">"提示符下輸入進入特權模式命令"enable"，進入特權模式，命令格式為">enable"，此時就進入了交換機配置的特權模式提示符：

第4步：為了安全和方便起見，我們分別給這3個Catalyst 1900交換機起個名字，並且設定特權模式的登陸密碼。下面僅以Switch1為例進行介紹。配置程式碼如下：

【注】特權模式密碼必須是4~8位字元這，要注意，這裡所輸入的密碼是以明文形式直接顯示 的，要注意保密。交換機用 level 級別的大小來決定密碼的許可權。Level 1 是進入命令列介面的密碼，也就是說，設定了 level 1 的密碼後，你下次連上交換機，並輸入 K 後，就會讓你輸入密碼，這個密碼就是 level 1 設定的密碼。而 level 15 是你輸入了"enable"命令後讓你輸入的特權模式密碼。

第5步：設定VLAN名稱。因四個VLAN分屬於不同的交換機，VLAN命名的命令為" vlan vlan號 name vlan名稱 ，在Switch1、Switch2、Switch3、交換機上配置2、3、4、5號VLAN的程式碼為：

【注】以上配置是按表1規則進行的。

第6步：上一步我們對各交換機配置了VLAN組，現在要把這些VLAN對應於表1所規定的交 換機埠號。對應埠號的命令是"vlan-membership static/ dynamic VLAN號 "。在這個命令中"static"(靜態)和"dynamic"(動態)分配方式兩者必須選擇一個，不過通常都是選擇"static"(靜態)方式。 VLAN埠號應用配置如下：

（1）. 名為"Switch1"的交換機的VLAN埠號配置如下：

【注】"int"是"nterface"命令縮寫，是介面的意思。"e0/3"是"ethernet 0/2"的縮寫，代表交換機的0號模組2號埠。

（2）. 名為"Switch2"的交換機的VLAN埠號配置如下：

（3）. 名為"Switch3"的交換機的VLAN埠號配置如下(它包括兩個VLAN組的配置)，先看VLAN 4（Huma）的配置程式碼：

好了，我們已經按表1要求把VLAN都定義到了相應交換機的埠上了。為了驗證我們的配置，可以在特權模式使用"show vlan"命令顯示出剛才所做的配置，檢查一下是否正確。

以上是就Cisco Catalyst 1900交換機的VLAN配置進行介紹了，其它交換機的VLAN配置方法基本類似，參照有關交換機說明書即可。