Was tun die 8 Drähte in einem Ethernet -Kabel?

VLAN (Virtual Local Area Network) ist eine Kommunikationstechnologie, die einen physischen LAN logisch in mehrere Broadcast -Domänen unterteilt. Jeder VLAN ist eine Broadcast -Domäne, in der Hosts direkt kommunizieren können, während die Kommunikation zwischen verschiedenen VLANs eingeschränkt ist. Infolgedessen sind Broadcast -Nachrichten auf einen einzelnen VLAN beschränkt.

Inhalt

· Warum VLANs benötigt werden
·Vlan vs. Subnetz
·VLAN -Tag und VLAN -ID
·Arten von VLAN -Schnittstellen und VLAN -Tag -Handhabungsmechanismen
·Nutzungsszenarien von VLANs
·Probleme mit VLANs in Cloud -Umgebungen

Warum VLANs benötigt werden

Frühe Ethernet -Netzwerke waren Datennetzwerkstechnologien basierend auf CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Kollision Detection), die gemeinsam genutzte Kommunikationsmedien verwendeten. Als die Zahl der Hosts zunahm, führte dies zu schwerwiegenden Kollisionen, Broadcast -Stürmen, einer erheblichen Leistungsverschlechterung und sogar zu Netzwerkausfällen. Obwohl die Verbindung von LANs mithilfe von Layer -2 -Geräten Kollisionsprobleme beheben könnte, konnte es immer noch keine Broadcast -Nachrichten isolieren und die Netzwerkqualität verbessern. Dies führte zur Entwicklung der VLAN -Technologie, die eine LAN in mehrere logische VLANs aufteilt. Jeder VLAN repräsentiert eine Broadcast-Domäne, die die Kommunikation innerhalb des VLAN so ermöglicht, als wäre es ein LAN, während sie die Kommunikation zwischen VLAN verhindern und Broadcast-Nachrichten innerhalb eines VLAN einschränken.

Abbildung 1: Die Rolle von VLANs

Somit haben VLANs die folgenden Vorteile:

· Begrenzende Broadcast -Domänen: Broadcast -Domänen sind in einem VLAN eingesperrt, die Bandbreite erhalten und die Netzwerkverarbeitungsfunktionen verbessern.
· Verbesserung der LAN -Sicherheit: Nachrichten aus verschiedenen VLANs sind während der Übertragung isoliert, dh Benutzer innerhalb eines VLAN können nicht direkt mit Benutzern in einem anderen VLAN kommunizieren.
· Erhöhte Netzwerklobustheit: Die Fehler sind auf einen VLAN beschränkt, sodass Probleme innerhalb eines VLAN den normalen Betrieb anderer VLANs nicht beeinflussen.
· Flexible Konstruktion der virtuellen Arbeitsgruppe: VLANs können Benutzer in verschiedene Arbeitsgruppen einteilen, sodass Mitglieder derselben Arbeitsgruppe arbeiten können, ohne auf einen bestimmten physischen Bereich beschränkt zu sein, wodurch die Netzwerkkonstruktion und die Wartung erleichtert und flexibler werden können.

Vlan vs. Subnetz

Durch die weitere Unterteilung des Netzwerk-Teils von IP-Adressen in mehrere Subnetze kann die geringe Auslastungsrate des IP-Adressraums und die Starrheit von IP-Adressen zweistufig angesprochen werden. Ähnlich wie bei VLANs können Subnetze auch die Kommunikation zwischen Hosts isolieren. Hosts, die zu verschiedenen VLANs gehören, können nicht direkt kommunizieren, genauso wie Hosts in verschiedenen Subnetzen nicht. Es gibt jedoch keine direkte Korrespondenz zwischen den beiden.

Vlan	Subnetz
Unterschied	Wird verwendet, um Schicht -2 -Netzwerke zu teilen.
	Nach der Konfiguration von VLAN -Schnittstellen können Benutzer in verschiedenen VLANs nur dann kommunizieren, wenn Routing festgelegt wird.
	Bis zu 4094 VLANs können definiert werden; Die Anzahl der Geräte innerhalb eines VLAN ist nicht begrenzt.
Beziehung	Innerhalb desselben VLAN können ein oder mehrere Subnetze definiert werden.

VLAN -Tag und VLAN -ID

Um Schalter zur Unterscheidung von Nachrichten von verschiedenen VLANs zu ermöglichen, muss ein Feld, das VLAN -Informationen identifiziert, zu den Nachrichten hinzugefügt werden. Das IEEE 802.1Q-Protokoll gibt an, dass ein 4-Byte-VLAN-Tag (bekannt als VLAN-Tag) zu Ethernet-Datenrahmen hinzugefügt wird, um VLAN-Informationen zu identifizieren.

Das VID -Feld im Datenrahmen identifiziert den VLAN, zu dem der Datenrahmen gehört; Der Datenrahmen kann nur innerhalb seines benannten VLAN übertragen werden. Das VID -Feld repräsentiert die VLAN -ID, die von 0 bis 4095 reichen kann. Da 0 und 4095 vom Protokoll reserviert sind, beträgt der gültige Bereich für VLAN -IDs 1 bis 4094. Alle Datenrahmen, die intern, die von den Switch -Carry -VLAN -Tags intern verarbeitet wurden, nur mit dem Switch -Tag -Tag -Tag -Tag -Tag -Tag -Tag verarbeitet werden.

Um mit diesen Geräten zu interagieren, müssen Switch -Schnittstellen herkömmliche Ethernet -Rahmen erkennen und während der Übertragung VLAN -Tags hinzufügen oder streifen. Das hinzugefügte VLAN -Tag entspricht der Standard -VLAN der Schnittstelle (Port -Standard -VLAN -ID, PVID).

Arten von VLAN -Schnittstellen und VLAN -Tag -Handhabungsmechanismen

In aktuellen Netzwerken können Benutzer, die zu demselben VLAN gehören, mit verschiedenen Schalter verbunden sein, und es können mehrere VLANs über Switches überspannen. Wenn eine Interkommunikation von Benutzern erforderlich ist, müssen die Schnittstellen zwischen Schalter in der Lage sein, Datenrahmen aus mehreren VLANs gleichzeitig zu erkennen und zu senden. Abhängig von den angeschlossenen Objekten und wie die Frames verarbeitet werden, gibt es verschiedene Arten von VLAN -Schnittstellen, die unterschiedliche Verbindungen und Vernetzung berücksichtigen.

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