私有VLAN，从原理到配置，全给你说明白
私有VLAN，从原理到配置，全给你说明白
虚拟局域网（VLAN）是一种将物理网络分割成多个逻辑子网的技术，它允许网络管理员根据安全需求、业务需求或性能需求来组织网络流量。
传统的VLAN通过将属于不同VLAN的设备逻辑上分开，使得这些设备即便连接在同一台交换机上也无法直接通信，除非通过路由器或三层交换机进行路由。
然而，在某些特定环境下，比如数据中心或托管服务提供商的环境中，简单的VLAN隔离可能不足以满足更加严格的安全要求。此时，私有VLAN便成为了一种解决方案，它可以提供比标准VLAN更为精细的流量控制和更高的安全性。
01 什么是私有VLAN
私有VLAN（Private VLAN）是一种增强型的VLAN技术，它允许在一个物理交换机上创建多个逻辑隔离的子网，每个子网都有自己的广播域。这种技术特别适用于需要更细粒度控制的场景，比如多租户环境或需要严格隔离的网络环境。
私有VLAN的类型
Primary VLAN（主VLAN）：主VLAN是一个标准的VLAN，它可以包含多个Secondary VLAN。主VLAN通常用于转发目的，即作为所有Secondary VLAN的默认网关。
Secondary VLANs（次级VLAN）：次级VLAN进一步分为三种类型：
1、Isolated VLANs（隔离VLAN）：这种类型的VLAN内的设备不能相互通信，也不能与其他任何VLAN内的设备通信，除非通过主VLAN或三层设备。
2、Promiscuous VLANs（混杂VLAN）：在这种VLAN内，所有的设备都可以相互访问，但它们无法与任何其他VLAN内的设备通信。
3、Community VLANs（社区VLAN）：社区VLAN允许其中的设备彼此之间通信，并且还可以与指定的其他社区VLAN内的设备通信。
私有VLAN的工作机制
私有VLAN的设计目的是为了在共享的物理网络中创建逻辑上的隔离，从而实现更高级别的安全控制。
在私有VLAN架构中，不同的端口可以被分配给不同的次级VLAN，这使得网络管理员能够精确地控制哪些设备可以相互通信。
例如，在一个典型的部署中，一台服务器可能被分配给一个Isolated VLAN，这意味着它只能通过主VLAN与外部通信；而另一台需要与服务器通信的设备，则可能会被放置在一个Promiscuous VLAN或Community VLAN中，以确保必要的通信路径。
通过这种方式，私有VLAN不仅提高了网络的安全性，还提供了灵活性，允许网络管理员根据实际需求灵活调整网络策略。
02 私有VLAN的优势
提升网络安全性
私有VLAN作为一种先进的网络技术，为网络工程师提供了额外的安全层，使其能够在物理网络中创建逻辑上的隔离区。
这种隔离有助于防止未授权的设备之间的通信，从而减少了潜在的安全威胁。
例如：
隔离服务器与客户端：在数据中心环境中，服务器经常需要与外部客户端通信。通过使用私有VLAN，可以将服务器置于Isolated VLAN中，仅允许通过主VLAN与外部通信，这样即使客户端位于同一个物理交换机上，也无法直接访问服务器，增加了安全性
限制横向移动：在多租户环境中，每个租户的数据和应用程序应该被严格隔离。私有VLAN可以确保不同租户之间的网络流量不会混合，降低了恶意攻击者横向移动的风险。
控制内部流量：即使在同一组织内部，也可能需要限制不同部门之间的直接通信。私有VLAN可以帮助实现这种内部流量控制，确保敏感信息只在授权范围内流动。
降低广播域的影响
广播风暴是网络中常见的问题之一，特别是在大型网络中，过多的广播流量会占用大量的带宽资源，并可能导致网络性能下降。
私有VLAN通过将网络划分为更小的逻辑单元，有效地限制了广播域的范围，从而减少了广播风暴的可能性。
此外，由于私有VLAN能够更精细地控制哪些设备可以相互通信，因此可以显著减少不必要的广播流量。
资源隔离与流量控制
除了上述的安全性和性能优势之外，私有VLAN还提供了资源隔离的功能。在网络中，不同的应用和服务可能有不同的带宽需求和优先级设置。
通过使用私有VLAN，网络管理员可以根据业务需求来划分不同的流量类别，并为每种类别设定不同的QoS（Quality of Service）策略，从而保证关键应用的服务质量不受影响。
此外，私有VLAN还允许网络管理员根据不同的业务需求动态调整网络资源分配。
例如，在高峰时段，可以通过调整私有VLAN的配置来优化关键业务的带宽使用，而在非高峰时段则可以重新分配资源，以支持更多的用户或服务。
03 配置私有VLAN
在交换机上创建私有VLAN
一旦选择了合适的设备并确认其支持私有VLAN功能，下一步就是创建私有VLAN。以下是基本的配置步骤：
创建主VLAN：
config terminal
vlan 100
name Primary_VLAN
exit
创建次级VLAN：
vlan 200
name Isolated_VLAN
Exit
vlan 300
name Promiscuous_VLAN
exit
配置端口成员身份：
interface GigabitEthernet0/1
switchport mode private-vlan host-associated
switchport private-vlan primary vlan 100
switchport private-vlan association isolated 200 promiscuous 300
exit
设置端口类型
配置Isolated端口：
interface GigabitEthernet0/2
switchport mode private-vlan host-associated
switchport private-vlan primary vlan 100
switchport private-vlan association isolated 200
exit
配置Promiscuous端口：
interface GigabitEthernet0/3
switchport mode private-vlan host-associated
switchport private-vlan primary vlan 100
switchport private-vlan association promiscuous 300
exit
配置Community端口（如果需要）：
interface GigabitEthernet0/4
switchport mode private-vlan host-associated
switchport private-vlan primary vlan 100
switchport private-vlan association community 400
exit
验证私有VLAN配置
查看VLAN信息：
show vlan
查看端口的私有VLAN配置：
show interface GigabitEthernet0/1 switchport
测试私有VLAN功能：
- 尝试从Isolated端口ping另一个Isolated端口，应该失败。
- 尝试从Promiscuous端口ping其他端口，应该成功。
- 如果配置了Community端口，尝试验证这些端口之间的通信是否按预期工作。