VLAN、VLAN四种划分类型、access和trunk链路、vlan标识

LLDP协议

LLDP（link layer discovery protocol）: 链路层发现协议

作用：用来在本端设备上查看对端设备信息。使用这个功能之前，需要在设备上开启LLDP这个功能，命令是 lldp enable

如果要在交换机上查看对端路由的设备信息，使用的命令是：display lldp neighbor brief

LLDP功能默认是不开启的，如果想要使用，需要手动开启功能。

一、什么是VLAN

VLAN（virtual local area network）: 虚拟局域网

什么是VLAN: vlan是物理设备上连接的不受物理位置限制的用户的一个逻辑组

举个例子：一个公司一共有三层，因为公司规划和发展问题，每层都有10名技术部员工、10名销售部员工、10名市场部员工，导致相同部门的员工在物理位置上没有坐到一块去，但是有一个最简单的需求，我们希望相同部门的员工能够在一起相互通信，而不同部门的员工没法通信。这就意味着同部门的员工虽然物理位置没在一起，但是我们是希望他们能加入同一个通信组的。怎么实现这个需求呢？

我们知道每个楼层都有一个楼层交换机，每层的用户都和自己本楼层的楼层交换机相连，3个楼层之间的交换机是互联的，然后连接到一个路由器，在由路由器连接到外网。这个时候我们可以发现，虽然三个部门的员工在物理位置上不同，但是他们都连接在3个互联的楼层交换机上，此时我们就可以在每个楼层交换机上分别创建三个组，组1供技术部使用，组2供销售部使用，组三供市场部使用，这样以来，虽然每个部门的员工在物理位置上没有坐到一块去，但是通过三层楼的交换机可以实现互联。最后，实现相同组可以通信，不同组之间没法通信的需求。如下图所示：

所以VLAN的第一个作用是：在交换机上分割广播域，隔绝广播风暴。例如一个48端口的交换机，本来是都可以通信的，如果我们把这些端口分成不同的组，那么就只有相同组内的端口可以通信。如下图所示：

这个交换机默认情况下所有端口都是在一个广播域当中的，现在通过引入VLAN的概念，我让左边两个端口属于VLAN1，右边三个端口属于vlan2，此时VLAN2的某个端口进行广播，它只会在VLAN2的端口内进行传递，绝对不会被广播到VLAN1中去。从而实现了广播域的划分。

通过划分广播域，仅把信息广播在同个VLAN组内，不用再对所有端口进行广播，从而安全性也得到了很大提升，同时也能提高带宽的利用率并降低延迟。

最后，总结VLAN的作用如下：

1、用来在交换机上进行广播域的分割，隔绝广播风暴

2、提高了网络的安全性

3、提高了带宽利用率

4、降低了延迟

二、VLAN的四种划分类型

1、基于端口的静态划分

2、基于MAC地址的动态划分

3、基于子网的动态划分

4、基于协议的动态划分

1、基于端口的静态划分

如下图所示，我们把交换机的1和7端口划分在VLAN5当中，把交换机的2和10端口划分在VLAN10当中，这个时候当我们的A主机连接在1端口上时，这个主机就属于VLAN5，如果在把A主机连接在2端口上，这时候主机A就属于VLAN10。这就是基于交换机端口的静态划分。

2、基于MAC地址的动态划分

如下图所示。我们把主机A和C的MAC地址划分到VLAN5当中，把主机B和D的MAC地址划分到VLAN10当中，此时不论主机A连接在交换机的哪一个端口上，主机A永远都属于VLAN5。这就是基于主机MAC地址的动态划分。

3、基于IP子网的动态划分

如下图所示。主机1和主机2都是10.0.0.0/24这个网段，我们把这个网段划分到VLAN10中，主机3和主机4都是20.0.0.0/24这个网段，我们把这个网段划分到VLAN20这个网段中。无论主机1插在交换机哪个端口上，只要他的IP地址不发生变化，它永远属于VLAN10。在这种划分方式下，同一个网段的主机在一个VLAN中。这就是基于IP子网的动态划分。

4、基于协议的动态划分

如下图所示。如果主机1和2运行的是IP协议，主机3和4运行的是IPX协议，我们把IP协议划分到VLAN10，把IPX协议划分到VLAN20，此时无论主机1发生什么变化，只要它运行的协议不发生变化，它都属于VLAN10。这就是基于协议的动态划分。

注意：因为我们的二层交换机只能识别到MAC地址，无法知道IP等信息，所以如果我们使用基于IP子网或者基于协议的方式划分VLAN时，必须是在三层交换机上。平常我们使用最多的是基于端口的静态划分。　　另外：当VLAN的4种划分方式产生冲突时，其优先级的顺序为：基于MAC > 基于IP子网 > 基于协议 >基于端口。

三、VLAN的链路类型

VLAN链路分为两种类型：

1、access 链路：连接终端主机与交换机的链路称为接入链路

2、trunk链路：交换机与交换机之间相连的链路称为中继链路

不同交换机之间相同VLAN不能通信，这是为什么呢？如下图所示，每台交换机连接3台主机，每台主机分别属于VLAN1，VLAN2，VLAN3，两台交换机用一根线相连，为什么不同交换机的相同VLAN之间不可以通信呢？

我们知道交换机的所有端口默认都属于VLAN1，所以我们在不配置VLAN的时候，连接两台交换机的端口都属于VLAN1，而交换机连接主机的端口被划分为VLAN2,3,因为两个端口属于不同的VLAN，所以导致不同交换机的相同VLAN之间不能通信。所以如果想让不同交换机的相同VLAN可以通信，两个交换机之间的这根线也得加入和主机一样的VLAN编号。比如我们想让两个交换机的VLAN1可以通信，就把交换机相连的那两个端口配成VLAN1，那么VLAN1就可以通信了；如果想让两个交换机的VLAN2可以通信，就在在交换机之间连一根线，并把连线的两个端口配成VLAN2，那么VLAN2就可以通信了；如果想让两个交换机的VLAN3可以通信，就在在交换机之间连一根线，并把连线的两个端口配成VLAN3，那么VLAN3就可以通信了。

上述方法虽然可以解决不同交换机之间相同VLAN通信的问题，但是存在一个问题，为了每一个VLAN可以通信我们都需要连一根线，并且浪费交换机两个端口，我们知道交换机一共只有24或48个端口，如果存在多个VLAN的话，交换机端口就不够用了。所以这个方法就行不通了，那么应该怎么办呢？

此时我们想，连接两个交换机之间的链路能不能用一根线去代替呢？即用一根线去传递不同VLAN的数据，此时怎么分辨识别不同的VLAN呢？

如下图所示，VLAN1用户发送的原始数据来到交换机的时候，会到达交换机上对应的VLAN1端口，交换机端口根据自己所属的VLAN给这个原始数据添加上一个VLAN标记，因为这个端口属于VLAN1，所以此处它给原始数据加上一个VLAN1的标记，然后这个数据会带着VLAN1这个标记一路传到对端交换机，对端交换机收到带有这个VLAN标记的数据帧的时候，它发现这个标记是VLAN1，然后它就会把这个数据转发到自己VLAN1的端口上，并去除VLAN标记，只将原始数据发到VLAN1端口上，然后原始数据在传送到和VLAN1端口相连的PC机上，从而实现不同交换机之间相同VLAN之间的通信。在比如所VLAN3的用户发送原始数据，数据发送给指定的端口，然后交换机会根据这个端口所属的VLAN给原始数据打上一个VLAN3的标签，然后带着VLAN3标签的数据会被传送到对端交换机，对端交换机根据VLAN3标记判断出这个数据是要去往VLAN3，然后它把VLAN3标记去除后把原始数据发送到对应的VLAN3端口，完成整个转发过程。

所以通过一根线路时，所使用的方法是交换机给每个去往其他交换机的数据帧打上VLAN标识。

而连接两个交换机的这条线路就是trunk线路。

结合VLAN两种不同的链路类型，整个过程总结如下图所示：客户端发出原始数据，原始数据通过接入链路（access链路）传给交换机，交换机给它打上一个VLAN标记，然后带着VLAN标记的数据通过中继链路（trunk 链路）到达对端交换机，对端交换机把VLAN标记去除掉，并传给对应的客户端。可以发现，接入链路传递的是不带有VLAN标记的数据，而中继链路传递的是带有VLAN标记的链路。