vlan和vxlan是什么?有什么区别?

VLAN是二层技术,处于同一个广播域,如果2台主机属于同一个VLAN(广播域),它们之间可以直接使用MAC地址通信。

主机A、B位于VLAN 10,同一个广播域,主机A可以主机B用MAC地址通信。

主机C位于VLAN 20,另外一个广播域,主机A可以主机C用MAC地址(二层)通信吗?

不能,因为VLAN(广播域)天然隔离MAC地址(二层)通信,主机A所在的VLAN10 与主机C所在VLAN20是隔离的,自然不能MAC地址(二层)通信。

故事1

领导指示说,现在就要让主机A与主机C实现MAC地址(二层)通信,赶快给我整!

工程师甲默默地将主机C重新插入属于VLAN 10的交换机端口,A、C属于同一个VLAN 10,自然可以满足领导需求!

领导慢悠悠走过来,看到主机C插入VLAN10的端口,立马纠正说,这不是我要的。我要的是主机C依然连接VLAN 20的交换机端口,A、C可以MAC地址(二层)通信!

工程师乙立马将主机C插回原来的VLAN 20的端口,然后找来一根网线,网线的一端插入VLAN 10的端口,另外一端插入VLAN 20的端口。

主机A、主机C虽然处于不同的VLAN,但是却处于同一个广播域,所以自然是可以通信的。

为何主机A、C处于不同的VLAN,却处在同一个广播域?

因为工程师乙用网线短接了两个VLAN,使它们处于同一个广播域。

主机A发出的二层广播报文,不仅会蔓延VLAN 10,还会顺着网线蔓延到VLAN 20。

领导很满意地笑了,可是乙内心却是冷笑,如果允许外部飞线,将不同的VLAN融合成一个超级大的广播域,划分VLAN还有什么意义呢?

故事2

第二天,领

### VLAN VXLAN区别、工作原理及使用场景 #### 1. 基本概念 VLAN(Virtual Local Area Network)是一种基于 IEEE 802.1Q 协议的技术,用于在同一物理网络中创建多个逻辑隔离的子网。它通过在以太网帧中标记 VLAN ID 来区分不同的广播域[^3]。 VXLAN(Virtual Extensible LAN)则是一种Overlay网络技术,旨在解决大型云计算环境下的网络扩展性灵活性问题。它通过封装原始以太网帧到 UDP 数据包中,并引入 VNI(VXLAN Network Identifier)来支持更大规模的虚拟网络分割[^4]。 --- #### 2. 工作原理 - **VLAN** VLAN 使用 12 比特的 VLAN ID 字段标记数据帧,理论上最多可以支持 \(2^{12} = 4096\) 个 VLAN。交换机会根据帧中的 VLAN 标签决定如何处理转发数据流。这种机制适用于较小范围内的局域网部署[^3]。 - **VXLAN** VXLAN 将原始以太网帧嵌套在一个新的头部结构中,其中包括一个 24 比特的 VNI 字段,能够提供高达 \(2^{24}\) 种可能的虚拟网络标识符。这使得 VXLAN 能够轻松应对大规模数据中心环境中成千上万租户的需求。此外,由于其 Overlay 特性,VXLAN 不受底层物理拓扑限制,允许跨 L3 网络建立连接。 --- #### 3. 技术特性比较 | 特性 | VLAN | VXLAN | |---------------------|-------------------------------------|------------------------------------| | **ID 长度** | 12 比特 (最大 4096 个 VLAN) | 24 比特 (\(2^{24}\)) | | **覆盖范围** | 局限于单个二层网络 | 支持跨越三层网络 | | **传输效率** | 较高 | 存在额外开销(UDP 封装) | | **复杂性** | 简单易用 | 更加复杂 | | **适用场景** | 中小型企业内部网络 | 大型云数据中心 | --- #### 4. 使用场景分析 - **VLAN** - 适合中小型企业或园区网络,在这些环境下需要简单的网络分区以及基本的安全保障措施即可满足需求。 - 可应用于按部门划分业务流量或者为访客用户提供单独接入通道等情况。 - **VXLAN** - 主要面向现代超大规模的数据中心架构设计而成,特别适配多租户模式下的私有云平台建设。 - 提供更灵活的服务迁移能力更高的可扩展性能,从而适应动态变化的工作负载需求。 ```python # 示例代码展示如何模拟简单 VLAN 划分过程 class SwitchPort: def __init__(self, port_id): self.port_id = port_id self.vlan_tag = None def assign_vlan(self, vlan_id): """Assign a VLAN tag to the switch port.""" if 1 <= vlan_id <= 4094: self.vlan_tag = vlan_id else: raise ValueError("Invalid VLAN ID") port_1 = SwitchPort(port_id=1) port_1.assign_vlan(vlan_id=10) print(f"Switch Port {port_1.port_id} is assigned to VLAN {port_1.vlan_tag}.") ``` ---
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