VLAN¶
VLAN，即Vitrual LAN，也就是虚拟局域网。
原理与背景¶
名词¶
冲突域：所谓冲突域，指的是这个域中只能有一个主机在发送报文，于此同时，其他所有主机都会接收到报文。若超过一台主机在发送报文，则会引起错误。
广播域：广播域是对于某个特定主机而言的，当这个主机发送一个广播报文时，所有能收到这个广播报文的主机构成一个广播域。
在上面这个网络拓扑结构中，共有一个广播域。这个网络拓扑中没有冲突域或者有四个冲突域，因为交换机的存在，单就每台主机自身而言，都只能在同一时间发送或接受，单每台主机之间互不影响，故每台主机本身就是一个冲突域。
为什么会有冲突域这个概念，因为早期网络结构是使用总线式，即所有主机使用一根网线。
在上图中，所有主机组成了一个冲突域。且由于总线式网络，每台主机发送的报文都会被其他所有主机收到，这个网络也存在隐私泄露风险。
广播域和冲突域的划分¶
一般来说，在没有配置VLAN技术的时候，一台路由器下所有设备组成一个广播域。
一台交换机下的一个端口组成一个冲突域，也就是说，如果交换机的某个端口上使用hub连接了多台主机，这些主机就是一个冲突域。
路由器与交换机¶
对于现代网络，使用交换机或者路由器能解决冲突域的问题。
路由器（Router），是一种网络转发设备，其中保存有“路由表”。路由器的作用就好比路标，能将流量正确转发到其目的地址。路由器一般有多个物理接口，每个接口都有一个mac地址。对于家用狭义路由器来说，只有两个接口，且人为将其分为WAN和LAN端口。路由器通过接收到的报文，判断其目的ip，根据自身记录的ip域与接口MAC的映射，将流量转发到正确的位置。
路由器仅关心IP。
交换机（switcher），即开关，类似电路中的单刀多掷概念。交换机的职能也是转发，与路由器不同，交换机仅关心MAC地址，根据报文的MAC地址，将报文转发到正确的地方。
Note
如果交换机下的某台主机想要访问互联网或者WAN，那么报文的目的MAC就是路由器，而目的ip还是提供服务的WAN主机ip。
使用交换机时，如果源MAC和目的MAC都在这个交换机下，那么流量将不会上报的路由器，但是需要注意，交换机下主机相互通信时，需要在同一网段，如果不在同一网段，交换机并不会阻止通信（因为交换机只关心MAC）。但是，在主机端，发送报文的时候主机发现不在统一网段，就会尝试将报文发送给默认网关，如果默认网关未配置，就会丢弃报文。
现在大多数家用路由器都是路由器＋交换机。
VLAN的作用¶
将同一个广播域划分为多个逻辑广播域。虽然名称是Virtual Local Area Network，但是他和基于ip的路由划分网段不同，VLAN使用交换机设备实现，且与交换机端口MAC绑定。
要使用VLAN，必须使用管控式交换机。交换机上可以配置各端口使用的VLAN ID，当数据从端口输入或输出时，交换机就会按照设置的相应VLAN ID处理。如果源MAC和目标MAC的端口VLAN ID相同，则可以通信，相反，不能通信。
目前交换机的VLAN端口设置通常有两种模式，Trunk和Access类型，其中Trunk类型可以在一个端口传递多个VLAN，而Access只能传递一个VLAN。
即使在同一网段，VLAN不同，两台主机也无法通信，这样很好地保证了网络设备安全性。
当使用vlan功能时，即使不划分，也会默认有一个vlan id。在某些情况下，我们需要某些设备能被所有或不同vlan下的主机访问，这时只能依靠路由器的inter-vlan技术，不过由于vlan是更底层的分隔，所以需要将路由连接到需要inter-vlan的各vlan通道。也就是路由充当了多个虚拟网之间的网关。
VLAN技术的实现¶
在报文的TCL字节中，存在着VLAN ID，交换机通过报文中的VLAN ID来实现相应功能。
VLAN ID的可用范围：1~4094