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设置VLAN

5.3.1  VLAN简介

1. VLAN概述

以太网是一种基于CSMA/CD的共享通讯介质的数据网络通讯技术，当主机数目较多时会导致冲突严重、广播泛滥、性能显著下降甚至使网络不可用等问题。在这种情况下出现了VLAN技术，这种技术可以把一个LAN划分成多个逻辑的LAN——VLAN，每个VLAN是一个广播域。VLAN内的主机间通信就和在一个LAN内一样，而VLAN间则不能直接互通，这样，广播报文被限制在一个VLAN内，如图5-2所示。

图5-2 VLAN示意图

2. VLAN的优点

与传统以太网相比，VLAN具有如下的优点：

·     控制广播域的范围：局域网内的广播报文被限制在一个VLAN内，节省了带宽，提高了网络处理能力。

·     增强了LAN的安全性：由于报文在数据链路层被VLAN划分的广播域所隔离，因此各个VLAN内的主机间不能直接通信，需要通过路由器或三层网络设备对报文进行三层转发。

·     灵活创建虚拟工作组：使用VLAN可以创建跨物理网络范围的虚拟工作组，当用户的物理位置在虚拟工作组范围内移动时，不需要更改网络配置即可以正常访问网络。

3. VLAN接口

不同VLAN间的主机不能直接通信，需要通过路由器或三层网络设备进行转发。

VLAN接口是一种三层模式下的虚拟接口，主要用于实现VLAN间的三层互通，它不作为物理实体存在于设备上。每个VLAN对应一个VLAN接口，该接口可以为本VLAN内端口收到的报文根据其目的IP地址在网络层进行转发。通常情况下，由于VLAN能够隔离广播域，因此每个VLAN也对应一个IP网段，VLAN接口将作为该网段的网关对需要跨网段转发的报文进行基于IP地址的三层转发。

4. VLAN类型

目前，路由器支持基于端口的VLAN。

基于端口的VLAN是最简单的一种VLAN划分方法。您可以将设备上的端口划分到不同的VLAN中，此后从某个端口接收的报文将只能在相应的VLAN内进行传输，从而实现广播域的隔离和虚拟工作组的划分。

基于端口的VLAN具有实现简单，易于管理的优点，适用于连接位置比较固定的用户。

5.3.2  设置VLAN

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5.3.3  设置Trunk口

Trunk类型是以太网端口的链路类型之一。此类型的端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的报文，一般用于连接交换机。

表5-10 Trunk端口收发报文的处理

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5.4  设置DHCP

5.4.1  DHCP简介

DHCP采用“客户端/服务器”通信模式，由客户端向服务器提出配置申请，服务器返回为客户端分配的IP地址等配置信息，以实现网络资源的动态配置。

在DHCP的典型应用中，一般包含一台DHCP服务器和多台DHCP客户端（比如：PC和便携机），如图5-3所示。

图5-3 DHCP典型应用

5.4.2  DHCP的IP地址分配

1. IP地址分配策略

路由器作为DHCP服务器，提供两种IP地址分配策略：

·     手工分配地址：由管理员为特定客户端静态绑定IP地址。通过DHCP将配置的固定IP地址分配给客户端。

·     动态分配地址：DHCP为客户端分配具有一定有效期限的IP地址，当使用期限到期后，客户端需要重新申请地址。

2. IP地址分配机制

(1)     路由器接收到DHCP客户端申请IP地址的请求时，首先查找手工设置的DHCP静态表，如果这台DHCP客户端的MAC地址在DHCP静态表中，则把对应的IP地址分配给该DHCP客户端。

(2)     如果申请IP地址的DHCP客户端MAC地址不在DHCP静态表中，或者DHCP客户端申请的IP地址与LAN口的IP地址不在同一网段，路由器会从地址池中选择一个在局域网中未被使用的IP地址分配给该主机。

(3)     如果地址池中没有任何可分配的IP地址，则主机获取不到IP地址。

5.4.3  设置DHCP服务器

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表5-11 页面关键项描述