路由器隔绝广播,为什么还要VLAN?

VSole2023-07-17 09:43:32

路由器能隔绝广播,那要VLAN有什么用,既配置了VLAN又划分在不同的网段是不是有些多余了?

题主的意思是不要VLAN,可以吗?

当然可以。可以是可以,但是每台主机都能接收到路由器同一个接口(三层/路由)下所有的广播报文。

既然路由器隔离广播,为何主机能收到路由器同一个接口(三层/路由)下所有的广播报文?

很显然啊,因为路由器隔离广播报文,是以三层接口为最小单元的。换句话说,接口1的广播报文不会扩散到接口2,同理接口2的广播报文也不会扩散到接口1。

但是,接口1的广播报文,在到达路由器接口1之前的广播扩散行为,路由器是无法控制的。也就是说,由于没有VLAN的逻辑隔离,接口1延伸出去的势力范围,其实是一个广播域,广播报文会在这个广播域自由扩散。路由器接口1的存在是让这个广播域内的广播报文无法扩散到其它三层接口/广播域,比如接口2,仅此而已。

广播报文的最大益处是在DHCP、ARP、以及NetBios能够方便主机之间的通信。但是广播报文的副作用占据网络带宽资源、消耗每台接收主机的CPU处理时间,因为无论愿不愿意,广播报文需要强制接收,并被CPU处理。一旦广播域内的主机数量过大,广播报文数量也会急剧增加,从而影响广播域内每台主机。

没有VLAN的存在,路由器接口物理延伸出去的即为一个广播域。为了限制广播域的面积(一个广播域内主机的数量),在主机数量固定的情况下,势必要增加路由器的三层物理接口。意味着路由器的物理接口会随着主机的数量等比例增长,这显然不是好的option。

有了VLAN的存在,可以在广播报文在到达路由器三层接口之前,已提前将不同广播域/网段/VLAN的广播报文提前隔离开了。有了VLAN的隔离广播报文的利器,路由器的三层接口剩下的工作很简单,就是跨网段路由IP报文,使得不同网段主机之间的通信成为可能。

但是上文使用路由器的三层路由物理(PHY)接口,这种接口最不友好的地方在于:

不同的三层物理接口延伸出去的区域,必须是不同的VLAN。

举个例子,接口1延伸出去VLAN 10、20、30。那么接口2延伸出去VLAN就不能是10、20、30,只能选择别的了。这样方便吗?

当然不方便啦,试想一个公司的10楼有HR的员工,连接在路由器接口1的vlan 10 上。12楼依然有HR员工,也想使用vlan 10上,且大家工作在一个相同的广播域/网段。但是12楼的连着的是路由器的接口2,很显然他们不能使用10楼一样的广播域/网段。

解决方案?

  • 基于VLAN三层路由接口的三层交换机
  • 基于VLAN三层路由子接口的路由器
  • 基于VLAN三层路由子接口的防火墙

以上三种解决方案都可以,一般对安全要求不高的会使用方案1、2。对网络安全要求严格的会使用方案3,即在接入层会对进入流量做安全过滤,只有security policy允许放行,才使用路由转发将IP报文转发出去,否则一律丢弃处理。

以上三种解决方案,都是利用VLAN在二层的强大的隔离能力,使得不同VLAN/网段/广播域之间的一切报文,包括广播报文井水不犯河水。

一旦它们之间需要跨网段通信,就需要以上三个设备介入了。这同样也不是难事,因为以上三个设备在每一个VLAN里都有自己的三层路由接口,都可以充当三层网关,这种路由接口是基于软件的,想要多少有多少,上限的数量受限于VLAN ID 的4096。

尽管三种设备三层路由接口/子接口,限于路由转发能力也是有上限的,但是支持几十个路由接口通常是没有问题的。这对于绝大多数公司来说已经绰绰有余了。对于大型机构,只要提升防火墙的型号,增加两台冗余设备,一样也是绰绰有余的。

路由广播域
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值得指出的是,即使是IS-IS协议,也要流经协议栈的网络层,而网络层同样有IS-IS路由表,网络层同样要依赖于这个IS-IS路由表提供路由服务。不工作在TCP/IP协议架构之上的IS-IS,查IS-IS路由表。路由协议不能没有路由表,但是路由表可以没有路由协议。这里进程之间的通信是指进程使用TCP/IP作为通信的桥梁。需要指出的是,路由协议产生的路由表,并不都是可以进入TCP/IP的全局路由表。
最终ARP请求会被转发到同一网络中的所有客户机上。ARP广播,是在需要与其他主机通信时发出的。IEEE 802.1Q协议规定,在以太网数据帧的目的MAC地址和源MAC地址字段之后、协议类型字段之前加入4个字节的VLAN标签,用以标识VLAN信息。表示帧类型,取值为0x8100时表示IEEE 802.1Q的VLAN数据帧。PRI3bitPriority,表示数据帧的802.1p优先级。CFI取值为0表示MAC地址以标准格式进行封装,为1表示以非标准格式封装。为了提高处理效率,设备内部处理的数据帧一律都是Tagged帧。
我想问一下路由模式、网桥模式、旁路模式它们的作用跟区别都是啥,哪位可以帮我解答一下? 路由模式 (Routi
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NSX-t交换路由
2022-12-28 10:33:59
但是,ip报文中,使用的却是“ip:mac”地址,因此可以推测,ip地址与交换机之间存在映射,先锁定一个较大的范围,mac地址与端口号之间存在映射,进一步锁定精确位置。
思科发出警告针对CVE-2020-3118高严重性漏洞的攻击,该漏洞会影响行Cisco IOS XR软件的多个营商级路由器。该漏洞存在于Cisco IOS XR软件的Cisco发现协议实施中,并且可能允许未经身份验证的相邻攻击者执行任意代码或导致重新加载受影响的设备。“该漏洞是由于对来自思科发现协议消息中某些字段的字符串输入进行的不正确验证所致。攻击者可以通过向受影响的设备发送恶意的Cisco发现协议数据包来利用此漏洞。”
ARP Request广播报文到达交换机时,交换机无条件广播,处于广播内的目标主机自然会听到,发现这是对自己的召唤,于是通过单播将自己的MAC地址通过ARP Reply发给源主机。在问题描述中,并没有网关IP的信息。所以源主机会通过ARP Request请求网关的MAC地址,当网关的ARP Reply到来时,源主机就得到了网关的MAC地址。很简单,只要判断:报文的目的MAC是否==myself。否则就是给职位1的。
对本机来说,它就是一个“收容所”,所有不认识的“三无”人员,一律送进去。除非出错,否则在传输介质上永远不应该出现目的地址为“127.0.0.1”的数据包。私有网络由于不与外部互连,因而可能使用随意的IP地址。
1101表示一班01号学生。为了解决上述问题,三层交换机应运而生。路由属于OSI参照模型中第三层网络层的功能,因此带有第三层路由功能的交换机才被称为“三层交换机”。网关在传输层上以实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连。按照不同的分类标准,网关也有很多种。而要实现这两个网络之间的通信,则必须通过网关。
VSole
网络安全专家