路由与交换技术（2）_虚拟局域网（VLAN）技术（上）

发布时间：2023-01-15 08:30

文章内容源自我对华为信息与网络技术学院教材中《路由与交换技术》一书的提炼与总结。本篇内容介绍了交VLAN中的一些概念和应用。

VLAN基本理论

由若干台交换机以及与这些交换机连接的所有终端所组成的网络称之为交换网络，一个交换网络就是一个广播域。

VLAN技术能够在逻辑上把一个物理局域网分割为多个广播域，每个广播域称为一个“虚拟”局域网。

局域网解决了随着广播域扩大而带来的性能问题和安全性降低问题。

每台网络终端只能属于一个VLAN，属于一个VLAN的设备之间可以通过二层交换机直接通信而不必借助IP路由功能，属于不同VLAN的设备之间则只能通过IP路由功能才能实现通信。

VLAN技术通过给数据帧插入VLAN标签的方式让交换机能够分辨出各个数据帧所属的VLAN。

VLAN标签（VLAN tag）是用来区分数据帧所属VLAN的“贴纸”，是一个4字节长度的字段，它会以插入以太网数据帧头部的方式被“贴在”数据帧上。

VLAN标签被插入在源Mac地址后面，这个格式定义在IEEE 802.1Q标准中

VLAN标签的字段构成：

（1）TPID（标签协议标识符）：长度为2字节，取值为0x8100，用来表示这个数据帧携带了802.1Q标签。不支持802.1Q标准的设备在收到这样的数据帧后，会把它丢弃。

（2）TCI（标签控制信息）：长度为2字节。又细分为以下两个子字段，用来表示数据帧的控制信息。

优先级（PRI）：长度为3比特，取值范围0~7，用来表示数据帧的优先级。优先级取值越大，数据帧的优先级越高。当交换机发生拥塞时，它会优先处理优先级高的数据帧。
CFI（规范格式指示器）：长度为1比特，取值非0即1。
VLAN ID（VLAN标识符）：长度为12比特，VLAN ID的作用顾名思义，这个字段的数字即为VLAN标签的数值。管理员能够配置的VLAN ID取值范围是1~4094。