子网划分和VLAN虚拟局域网的区别

子网划分是什么:
Internet组织机构定义了五种IP地址,其中A、B、C三类是常用的地址,D用于广播,E用于实验。像A类地址,只有前三位用作网络地址,所以一个网络地址下,有很多主机地址。

数据链路层和IP层间,有一个ARP协议和RARP协议用于获取IP和MAC地址的关联。如果一个主机不知道对方IP的mac地址,那么它就会发送广播包,来获取IP对应的mac地址。广播包是发送给每一台网络中的主机的,可以判断,这个包的数量是平方级别的。

因此,如果主机数量多,很可能网络就直接瘫痪了。因此,我们把大网络进行分割。把基于每类的IP网络进一步分成更小的网络,每个子网由路由器界定并分配一个新的子网网络地址,子网地址是借用基于每类的网络地址的主机部分创建的。划分子网后,通过使用掩码,把子网隐藏起来,使得从外部看网络没有变化,这就是子网掩码。

子网掩码:
RFC 950定义了子网掩码的使用,子网掩码是一个32位的2进制数,其对应网络地址的所有位置都为1,对应于主机地址的所有位置都为0。使用位运算只需要一个CPU指令,所以计算速度是很快的。

子网掩码告知路由器,IP地址的前多少位是网络地址,后多少位(剩余位)是主机地址,使路由器正确判断任意IP地址是否是本网段的,从而正确地进行路由。

超网:
这个稍微记一下:子网划分是把大的局域网划分成小的,超网则是反过来,把小的网聚合成大的。

子网划分的作用
节约IP地址,避免浪费。
限定广播的传播。
保证网络的安全。
有助于覆盖大型地理区域。
每一个子网通常都需要一个路由端口,也就是说,跨子网通信是必须过路由器的。

大学时,网络老师说,路由器的价格主要都在那个端口上。所以,路由器通常端口都很少。如果我们划分的子网很多,岂不是要买很贵的路由器了。如果多个子网共用一个路由端口,不同网段并没有真正意义上实现隔绝广播,广播数据包还是会发送到其他的网段,只是会直接拒绝。因为他们还是在一个局域网。

所以,后面就出现了Vlan技术,也就是局域网分割。从tcp/ip协议层来看,子网划分属于IP层的划分。而Vlan是一个位于数据链路层的分割。

虚拟局域网(Virtual Local Area Network)
可以是由少数几台家用计算机构成的网络,也可以是数以百计的计算机构成的企业网络。VLAN所指的LAN特指使用路由器分割的网络——也就是广播域。

广播域:
广播域,指的是广播帧(目标MAC地址全部为1)所能传递到的范围,亦即能够直接通信的范围。严格地说,并不仅仅是广播帧,多播帧(Multicast Frame)和目标不明的单播帧(Unknown Unicast Frame)也能在同一个广播域中畅行无阻。

本来,二层交换机只能构建单一的广播域,不过使用VLAN功能后,它能够将网络分割成多个广播域。

vlan的技术就类似于把一个路由器分割开。

实现原理是在数据帧中,加入了vlan的信息,以此来分割局域网。

这么一来,我们就节省了路由器,这可是能省下一大笔钱呢。

总结:
其实,这两个技术是完全独立的。一个是网络层层,一个是数据链路层。但它们的目的都是一样的,就是为了减少广播风暴,加快网络,通常它们都是配合使用。

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