vlan

vlan ： 虚拟局域网

作用：

　　（1）避免广播包在局域网内的洪泛

　　（2）将同一局域网从功能上分成多个单独局域网，增加安全性

　　由于通常 不同网段用不同VLAN号，所以VLAN最多的功能是防止广播的洪泛

原理：

　　如上，划分vlan后，连接于同一个交换机的pc，相当于分别在不同交换机上。

　　如上，vlan的本质是，包被交换机接受后，会根据策略加上 tag，交换机按照包的 tag，找到对应 tag 的输出接口，并将 包的 tag 去除，发出包。

　　vlan的划分策略有两种：

　　（1）根据交换机的输入输出接口划分

　　（2）根据链接上交换机的PC的MAC划分

VLAN的缺点

　　由于VLAN的接口在接受到包时会加上tag，发送包时会去除tag，导致上面的pc1无法与pc4通信。

　　为了解决这个问题，出现了 access 和 trunk 模式

access 和 trunk 模式

　　access :  当VLAN被设置为access 模式后VLAN 接受到的包会加上 tag，发送的包会去除tag

　　trunk： 当VLAN被设置为 trunk模式后，VLAN对接受和发送的包不做 tag 处理

　　如上，当设置 trunk链路后， pc1 将能和 pc4 通信，因为 trunk链路不会修改 tag。

访问控制列表

　　与trunk相关的还有访问控制列表，不同厂商定义不同。

　　有些厂商是， trunk 链路不允许通过任何 tag 的数据包，但是如果 访问控制列表中声明了，则可以通过

　　有些是， trunk 允许通过任何tag的数据包，但是如果访问控制列表中声明了，则不允许通过

通过trunk就可以实现不同交换机上相同VLAN的访问，但是如下，怎么实现不同交换机上相同不同网段的通信（注意不同网段，通常VLANID也设置不同。

使用单臂路由或3层交换机实现。

较简单的理解是：

　　VLAN保证了，即使物理局域网相同（即只使用交换机），但是虚拟局域网不同，则一定无法通信，换句话说，也就是需要实现不同局域网通信，

　　很自然就想到了路由。

深入理解：

　　路由器同时做单个不同VLAN的网管，但是只使用一个物理接口，所以生成3个子网。

　　子网卡有自己的地址和配置文件，不过子网卡工作依赖于物理网卡，所以必须保证物理网卡已经启动，子网卡才能工作。

　　路由器给3个子网卡设置对应的VLAN号。并设置 F0/0 为 trunk模式，这样，这条线路就能通过通过通过VLAN的数据。

　　当一个PC发包，目标地址不在同一LAN，所以发给网关。

　　路由器收到包，先解析VLANID，将其送给对应的子网卡。

　　子网卡进行路由，生成新的包，并设置好对应的VLANID，查询VLANID，找到另一个子网卡发送。

一个例子 

（1）pc1 ping pc3

　　pc1 对比目标地址和自己地址在同一个网段，于是发送ARP包，ARP包会从SW3的F0/1和F0/3发送，RTS收到ARP丢掉，SW4接受ARP转发，ARP从SW4的F0/10发出，pc3收到ARP，并回应，pc1获得pc3目标地址，发送ping包

（2）pc1 ping pc4

　　pc1对比目标地址和自己地址不在同一网段，于是发送去网关的ARP包，RTS接到，并将包给子网卡E0/0.10，RTS回复ARP，pc1向RTS发送ping 包，RTS的E0/0.10收到ping包，查询路由，并交给E0/0.11发出，E0/0.11会生成 tag 为 VLAN11 的包，修改目的MAC和源MAC并发出，pc4接到包。

VLAN的 tag标记

　　VLAN的tag有两种协议，一种是思科专用的，一种是通用的。

　　通用的是 dot1Q，其tag占用 4Bytes， VLANID 占用12 bit

　　由于VLANID 占用12bit，所以VLANID范围如下，其中 1 号为 本地VLANID，是为某些协议保留的，用户不可用的

物理网卡、子网卡、虚拟VLAN网卡的关系：

1.物理网卡：物理网卡这里指的是服务器上实际的网络接口设备，在系统中可以看到的，比如2个物理网卡分别对应是eth0和eth1这两个网络接口。

2. 子网卡：子网卡在这里并不是实际上的网络接口设备，但是可以作为网络接口在系统中出现，如eth0:1、eth1:2这种网络接口。它们必须要依赖于物理网卡，虽然可以与物理网卡的网络接口同时在系统中存在并使用不同的IP地址，而且也拥有它们自己的网络接口配置文件。但是当所依赖的物理网卡不启用时（Down状态）这些子网卡也将一同不能工作。

3.虚拟VLAN网卡：这些虚拟VLAN网卡也不是实际上的网络接口设备，也可以作为网络接口在系统中出现，但是与子网卡不同的是，他们没有自己的配置文件。他们只是通过将物理网加入不同的VLAN而生成的VLAN虚拟网卡。如果将一个物理网卡添加到多个VLAN当中去的话，就会有多个VLAN虚拟网卡出现，他们的信息以及相关的VLAN信息都是保存在/proc/net/vlan/config这个临时文件中的，而没有独自的配置文件。它们的网络接口名是eth0.1、eth1.2这种名字。

 vconfig add eth1 3111

cat/proc/net/vlan/config

为VLAN虚拟网卡设定IP地址并且进行启用：

ifconfig eth1.3111 192.168.20.1 up