VLAN 和 LAN 类似； LAN是各种网络设备的集合，使设备之间能够进行通信，而VLAN是一种增强其能力的LAN。
基本 LAN 的能力有限，会导致网络拥塞。 这些网络在局域网内被划分为不同的工作站，以消除负载和拥塞。
这意味着引入 VLAN 的原因是这些网络的拆分。
虽然功能相同，但LAN 和VLAN 在技术和特性上有所不同。
在本文中，我将详细讨论每个术语，包括类型、工作原理、用途等，并区分 LAN 和 VLAN。
开始了！
什么是局域网？
局域网 (LAN) 是用于相互通信的不同计算机之间的连接，并且仅限于某个地理区域。 该区域可以是办公室、学校、建筑物等。它是一种低成本网络，涉及较便宜的网络设备和布线。
LAN 共享多种信息和资源，例如软件应用程序、打印机、相机、文件等，使您的工作更加轻松。 即使其中一种资源在本地不可用，您也可以远程获取资源。
一个或一组交换机使用 TCP/IP 协议连接到一组设备和计算机。 私有地址不同于本地网络上其他机器的地址。 由于有限的计算机链接，数据以更高的速率传输。
根据定义，网络适配器、以太网电缆、集线器等硬件必须价格低廉，并且连接必须高速。 LAN 可以在多个地方使用，因为管理和设置很简单。
为了 LAN 网络的正常通信，有两种介质——同轴电缆和双绞线电缆。 由于两种介质都经过有限的距离，因此噪音和不准确度很小。 LAN 上的数据速度范围为 4-16 Mbps。
如今，数据速度有所提高，达到 100-1000 Mbps 的范围。 LAN 中的传播延迟相对较短。 较小的 LAN 可以使用两台计算机，而较大的 LAN 可以使用数千台计算机。
LAN 通常是有线连接。 但是，您可能会在某些地方遇到无线连接。 它的容错性更高，网络拥塞更少。
什么是VLAN？
虚拟局域网 (VLAN) 是网络的逻辑表示，它将不同网络设备的子集组合在一起，通过隔离每个组的网络流量来共享物理局域网 (LAN)。
VLAN 可以在更高端的交换机上执行。 VLAN 允许不同的网络运行，就好像它们是同一 LAN 的一部分一样。 VLAN最大的好处就是可以减少网络延迟，提高网络效率，节省网络资源。
VLAN 用于帮助网络管理、可扩展性和安全性。 它还可以用于有效地维持交通流量。 VLAN的主要特点是可以根据需要收缩和跨越局域网网段。
广播域的划分可以产生更大的带宽。 因此，VLAN 消除了企业子网对众多交换机的需求。 交换机用于实现 VLAN，每个端口分配给一个虚拟 LAN。
VLAN 中存在的端口可以分配广播。 它还通过限制每个端口的广播并从一个端口构建大量广播来保护您的连接。
VLAN 提供了更大的灵活性，因为可以根据需要切换端口。 它降低了成本，无需购买昂贵的交换机来区分子网。 VLAN 实现了一种分层网络，该网络寻址了一种方案，您可以从中将 IP 地址分配给网段。
VLAN范围：
VLAN的一些重要范围：
- VLAN 0-4095：不可使用或可见的保留 VLAN
- VLAN 1：这是默认交换机，不能删除或编辑，但可以使用
- VLAN 2-1001：普通的VLAN范围，可以创建、编辑和删除
- VLAN 1002-1005：这些是用于 FDDI 和令牌环的 CISCO 默认值。 这个不能删除
- VLAN 1006-4094：这些是虚拟 LAN 的扩展范围
VLAN 的主要用途包括：
- 通过减少给定端点可以处理或查看的流量来提高设备性能。
- VLAN 通过允许更好地控制设备可以相互访问来提高网络安全性。 例如，网络团队将对 IoT 设备或网络设备的某些管理访问限制为特定 VLAN。
- VLAN 还用于简化管理，允许管理员出于非技术目的对不同设备进行分组。 例如，管理员将所有会计设备放在同一个 VLAN 中，将人力资源计算机放在其他 VLAN 中。
LAN 与 VLAN：类型
局域网类型
有两种类型的局域网：
#1。 有线局域网
有线局域网使用以太网布线和交换机将服务器、物联网设备和端点连接到公司网络。 对于小型企业，有线 LAN 包含一个单一的非托管 LAN 交换机以及许多以太网端口以互连所有设备。
但更大的 LAN 可以连接数千台设备，但需要额外的软件、硬件和配置步骤来确保网络运行良好。
#2。 无线局域网
无线 LAN 使用 IEEE 802.11 规范，以便使用无线频谱在网络和终端设备之间传输数据。 无线 LAN 比有线 LAN 更可取，因为它可以节省成本并具有灵活性。
VLAN的类型
VLAN 有两种类型：
#1。 基于端口或静态 VLAN
网络工程师通过将网络交换机上的端口分配到单个 VLAN 来创建静态 VLAN。 这些端口仅与分配的 VLAN 通信。 重要的是要了解端口 VLAN 并不是真正静态的，因为分配给端口的 VLAN 可以实时手动更改或通过网络自动化更改。
#2。 基于使用或动态 VLAN
网络工程师根据创建流量的设备或流量类型，通过动态地将流量移交给 VLAN 来创建此类 VLAN。 根据所使用的安全证书或网络协议指示的设备身份，将端口分配给 VLAN。
一个端口关联多个动态 VLAN。 更改通过端口连接的设备或正在使用的现有设备可能会导致更改分配给端口的 VLAN。
LAN 与 VLAN：它们如何工作？
局域网如何工作？
LAN 需要基本组件才能运行：
- 网络接口：接口包括作为端点发送和接收数据的电子和计算机设备。
- 互连：它支持信息或数据从一个地方到另一个地方的传输。 网络介质和 NIC 是互连的一部分。 无线媒体和网络媒体中的电缆用于传输信号。 网络接口卡 (NIC) 的功能是将信息转换为可以在 LAN 上轻松传输的形式。
- 网络设备：网络设备有交换机、集线器和路由器。 这些设备作为连接不同 LAN 网段或接口设备的设备组合工作。 交换机和集线器是第 2 层设备，而路由器在网络第 3 层运行。
- 协议：协议控制多个数据在局域网上的传输。 协议有 ARP、DHCP、IP 等。
VLAN 是如何工作的？
图片来源：activereach
通过 VLAN ID 在网络交换机上检测 VLAN。 交换机上的每个端口都分配有一个或多个 VLAN ID。 如果没有分配其他端口，它将进入默认 VLAN。 每个 VLAN 都允许对连接到交换机端口的主机进行数据链路访问，这些端口使用其 VLAN ID 配置。
然后将 VLAN ID 转换为 VLAN 标记，这是发送到 VLAN 的每个以太网帧的数据报头中的一个 12 位字段。 由于标记为 12 位长，因此最多可将 4096 个 VLAN 定义为交换域。 VLAN 标记由 IEEE 在 802.1Q 标准中定义。
当以太网帧是从已连接的主机获得时，将没有 VLAN 标记。 然后交换机添加 VLAN 标记。 在基于端口的 VLAN 中，交换机输入与端口的 VLAN ID 关联的标签。 而在基于使用的 VLAN 中，它输入与其生成的设备 ID 或流量类型关联的标签。
然后交换机将标记的帧转发到它们的目的地，仅转发到 VLAN 关联的端口。 未知的单播、组播和广播流量被转发到 VLAN 中的所有端口。 当帧到达目标交换机端口时，VLAN 标记会在帧开始传输到其目标设备之前分离。
LAN 与 VLAN：优点和缺点
局域网的优势
- 局域网是一种廉价的传输媒体
- 它简化了设备与媒体的物理关联
- 它用于高数据传输速率
- 不同设备之间的互联互通更多
- 局域网是面向增长和灵活的
- 局域网允许文件锁定
- 您将获得一个全面的安全系统，防止未经授权的数据访问
局域网的缺点
- LAN 需要在网络上使用的每个大型机中都有一个内存区域。 这将减少用户程序的可用空间。
- 局域网给你的电脑操作增加了难度。 用户可能会面临理解网络命令的问题。 LAN 的权限和安装需要规范和技术技能。
- 当前的某些应用程序将无法在提供的网络环境中运行。
VLAN的优点
- VLAN 解决了主要的广播问题。
- 它减少了广播域的大小。
- 使用 VLAN，您可以增加额外的安全层。
- 它有助于顺利、轻松地管理设备。
- 您可以按功能而非位置对设备进行分组。
- VLAN 允许您将连接的设备分组，这样它们就可以像在同一网络上一样工作。
- 它可以帮助您根据项目团队、职能或部门对网络进行逻辑划分
- 您可以在地理上构建网络。
- 您将获得更高的性能。
VLAN的缺点
- 数据包可能从一个 VLAN 泄漏到另一个 VLAN。
- 注入的数据包会导致网络攻击。
- 您将需要一个额外的路由器来管理较大网络中的工作负载。
- 您可能会面临互操作性问题。
- 一个 VLAN 无法将网络流量转发到另一个 VLAN。
LAN 与 VLAN：应用程序
局域网的应用
- LAN 用于办公室、医院、学校等，因为它允许共享多种资源，如共享数据、打印、互联网、扫描仪等。
- LAN 还为用户提供在家中访问 Internet 的服务。
- 它广泛用于制造行业，以协调机器的不同活动。
- 高速局域网用于将速度较慢的网络连接在一起。
VLAN的应用
- 当您的 LAN 上有大量流量时，VLAN 很有用。
- 当网络中的设备超过 200 台时，将使用 VLAN。
- 当一组用户需要高级安全性时，您将需要一个 VLAN。
- 当设备因不同的广播而变慢时，VLAN 是一个理想的选择。
- VLAN用于将单个交换机连接到多个交换机。
LAN 与 VLAN：差异
设置LAN是一种昂贵的配置，而设置VLAN是一种智能化的配置策略。
这两个术语有几个不同之处。 让我们以表格形式讨论它们。
LAN VLAN LAN 被定义为在一个区域内连接的计算机和外围设备组。VLAN 被定义为由一个或多个 LAN 构建的自定义网络。LAN 在单个广播域上工作。VLAN 在多个广播域上工作。 1970年代首次引入。2003年首次引入。LAN成本高。虚拟LAN成本低。延迟高。延迟低。使用的设备是路由器，交换机和集线器.使用的设备是交换机和网桥。LAN使用标准的以太网协议，例如FDDI和令牌环。VLAN使用VTP和ISP标准协议。最大连接范围是2英里。连接有类似的范围。在LAN中，数据包在每个设备中实现。在 VLAN 中，数据包被发送到特定的广播域。LAN 效率较低。VLAN 效率很高。 要使用 LAN，您不需要任何信息。要使用 VLAN，用户必须知道多个命令才能配置 VLAN。LAN 不够安全。 在路由器端采取安全措施。 它提高了安全性。LAN 仅过滤帧并且可扩展性较差。它指定了检测帧的协议和端口。
结论
虚拟局域网 (VLAN) 是局域网 (LAN) 的扩展，其中通过将其逻辑分割成多个广播域来增强 LAN 功能。 此分区在逻辑上在单个网桥或交换机中创建多个 LAN，从而降低成本和流量，同时提高管理的便利性、安全性和性能。
因此，虚拟 LAN 提供了易于管理和故障排除的便利，并为所有使用中的网络设备提供了更好的安全性。
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