虚拟局域网

LAN和VLAN

LAN就是一个物理上的局域网

交换机的使用使得VLAN的创建成为可能虚拟局域网VLAN是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。

这些网段具有某些共同的需求。每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一个VLAN。

虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而并不是一种新型局域网。

当B1向VLAN2工作组内成员发送数据时，工作站B2和B3将会收到广播的信息

B1发送数据时，工作站A1，A2和C1都不会收到B1发出的广播信息

虚拟局域网限制了接收广播信息的工作站数，使得网络不会因传播过多的广播信息（即“广播风暴”）而引起性能恶化。

总结：如图所示，将一个交换机划分了两个VLAN，你就可以想象成将交换机逻辑上分成了两个交换机，这两个不同的VLAN之间通信必须通过路由器转发，同时这两个VLAN的IP地址必须在不同的网段。

跨交换机的VLAN

在两个交换机上分别创建VLAN2，将连接销售部计算机的端口指定到VLAN2。将连接财务部计算机的端口指定到VLAN1。为了确保两个交换机上的VLAN1能够直接通信，可以使用一根网线将两个交换机属于VLAN1的端口连接，使用一根网线将两个交换机属于VLAN2的端口连接。这样VLAN1的计算机A、B、C、D就属于同一个逻辑网段,销售部的EFGH也属于一个逻辑网段

按照上面的方法，如果有10个VLAN跨这两个交换机，每一个VLAN使用一根网线连接两个交换机，这也太浪费交换机端口和网线了。有没有更好的方法呢？有！那就是使用干道链路。

交换机的端口有两种类型：

访问端口：访问端口只能属于某一个VLAN，它只能承载某一个VLAN的流量，连接访问端口的链路称为访问链路。

中继端口：中继端口能够同时承载多个VLAN的流量，连接中继端口的链路称为干道链路。数据帧进入干道链路时需要添加帧标记（或称VLANID），离开干道链路时去掉帧标记，这个过程对于计算机来说是透明的

总结：交换机组建的网络，如果需要多个VLAN通过的链路就需要配置为干道链路。如果链路上只需要单一的VLAN的数据通过就可以配置为访问链路

干道链路的ISL标记

ISL 干道使VLAN能够跨骨干

虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个4字节的标识符，称为VLAN标记（tag），用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网。

高速以太网

100BASE-T以太网

速率达到或超过100Mb/s的以太网称为高速以太网。

在双绞线上传送100Mb/s基带信号的星型拓扑以太网，仍使用IEEE 802.3的CSMA/CD协议。100BASE-T以太网又称为快速以太网（Fast Ethernet）。

100Base-T以太网的物理层：

100BASE-TX：使用2对UTP5类线或屏蔽双绞线STP。

100BASE-FX：使用2对光纤。

100BASE-T4：使用4对UTP3类线或5类线。

100Base-T特点

可在全双工方式下工作而无冲突发生。因此，不使用 CSMA/CD 协议。

MAC 帧格式仍然是 802.3 标准规定的。

保持最短帧长不变，但将一个网段的最大电缆长度减小到 100 m。

帧间时间间隔从原来的 9.6 us 改为现在的 0.96 us。

吉比特以太网

允许在 1 Gb/s 下全双工和半双工两种方式工作。

使用 802.3 协议规定的帧格式。

在半双工方式下使用 CSMA/CD 协议（全双工方式不需要使用 CSMA/CD 协议）。

与 10BASE-T 和 100BASE-T 技术向后兼容。

当吉比特以太网工作在全双工方式时（即通信双方可同时进行发送和接收数据），不使用载波延伸和分组突发。

吉比特以太网的物理层

1000BASE-X 基于光纤通道的物理层：

1000BASE-SX SX表示短波长 传输距离275 或 550米

1000BASE-LX LX表示长波长 550米或5000米

1000BASE-CX CX表示铜线 传输距离25米

1000BASE-T

使用 4对 5 类线 UTP

10 吉比特以太网

10 吉比特以太网与 10 Mb/s，100 Mb/s 和 1 Gb/s 以太网的帧格式完全相同。

10 吉比特以太网还保留了 802.3 标准规定的以太网最小和最大帧长，便于升级。

10 吉比特以太网不再使用铜线而只使用光纤作为传输媒体。

10 吉比特以太网只工作在全双工方式，因此没有争用问题，也不使用 CSMA/CD 协议。

端到端的以太网传输

10 吉比特以太网的出现，以太网的工作范围已经从局域网（校园网、企业网）扩大到城域网和广域网，从而实现了端到端的以太网传输。

这种工作方式的好处是：

成熟的技术

互操作性很好

在广域网中使用以太网时价格便宜。

统一的帧格式简化了操作和管理。

以太网从 10 Mb/s 到 10 Gb/s 的演进证明了以太网是：

可扩展的（从 10 Mb/s 到 10 Gb/s）。

灵活的（多种传输媒体、全/半双工、共享/交换）。

易于安装。

稳健性好。

使用高速以太网进行宽带接入

以太网已成功地把速率提高到 1 ~ 10 Gb/s ，所覆盖的地理范围也扩展到了城域网和广域网，因此现在人们正在尝试使用以太网进行宽带接入。

以太网接入的重要特点是它可提供双向的宽带通信，并且可根据用户对带宽的需求灵活地进行带宽升级。

采用以太网接入可实现端到端的以太网传输，中间不需要再进行帧格式的转换。这就提高了数据的传输效率和降低了传输的成本。