逻辑广播域与物理设备

虚拟局域网(Virtual LAN,VLAN)是在桥接网络中划分逻辑二层广播域的机制,属于以太网交换与桥接的组织方式,不是虚拟专用网络(VPN)。IEEE 802.1Q规范体系规定了支持VLAN的桥接网络。交换机据帧所属的VLAN进行转发,使一个组的广播不会仅因共用交换硬件就进入另一个组。

设办公室有A、B两组终端,分别放入VLAN 10和VLAN 20。同一台交换机可以同时服务两组;如果两台交换机之间正确传送这两个VLAN,分处两台设备的A组终端仍可属于同一广播域。因此,机箱、楼层或网线的位置不直接定义VLAN边界,端口成员关系和链路配置才决定逻辑分组。

参考:[1] [2]

接入端口与带标签链路

连接普通终端的接入端口通常收发无标签帧,由端口配置把收到的帧归入指定VLAN。连接交换设备或路由设备的干道链路则可承载多个VLAN;802.1Q标签让接收端区分帧属于哪个逻辑网络,避免把共用链路误当作同一广播域。

带标签链路并不意味着线上所有帧必然带标签。某些配置通过本征VLAN处理无标签流量,两端设置必须相互一致。标签中的VLAN标识用于二层分类,不是终端IP地址,也不会自动告诉路由器该组使用什么IP前缀。允许通过哪些VLAN、无标签流量归入哪一组,都需要明确配置。

参考:[2] [3] [4]

两组终端怎样跨组通信

可以为A组配置10.10.10.0/24,为B组配置10.10.20.0/24,并让各自网关位于相应VLAN。这是常见的一个VLAN配一个IP子网的设计,不表示VLAN编号和IP子网在概念上相等。仅把终端地址改成同一前缀,不能消除已经建立的二层隔离;同样,VLAN 10也没有必须使用某个特定地址段的含义。

A组访问B组时,可先把IP数据包交给本组网关,由路由器或具备三层功能的交换机选择出接口,再在B组所在VLAN中发送。外部路由器可以通过一条干道上的不同子接口分别接入两组。干道负责共同承载二层流量,路由功能负责跨网段转送,两者不能相互替代;是否允许跨组访问,还取决于相应的访问控制策略。

参考:[2] [3]

隔离是配置结果,不是加密

VLAN有助于限制广播范围并组织网络,但其效果依赖接入成员、干道允许列表、本征VLAN及三层策略等配置。以Linux桥接实现为例,VLAN过滤默认关闭;启用后,转发判断才同时考虑MAC地址与VLAN信息。因此,不能看到帧上存在标签,就推定设备已经按预期执行隔离。

标签标明所属网络,并不隐藏帧的内容,也不替代身份认证、端点防护或通信加密。错误地把端口加入另一组,或在网关放行不应通过的流量,都可能破坏原有分组意图。VLAN解决的是二层网络如何分组的问题,而不是单独构成一套完整安全方案。

参考:[3] [4]