基于第二層交換技術的深層剖析，希望對大家有幫助。第二層的網絡交換機依據第二層的地址傳送網絡幀。第二層交換技術的地址又稱硬件地址（MAC 地址），第二層交換機通常提供很高的吞吐量（線速）、低延時（10 微秒左右），每端口的價格比較經濟。

第二層的交換技術對于路由器和主機是“透明的”，主要遵從802.1d 標準。該標準規定交換機通過觀察每個端口的數據幀獲得源MAC 地址，交換機在內部的高速緩存中建立MAC 地址與端口的映射表。當交換機接受的數據幀的目的地址在該映射表中被查到，交換機便將該數據幀送往對應的端口。

如果它查不到，便將該數據幀廣播到該端口所屬虛擬局域網（VLAN ）的所有端口，如果有回應數據包，交換機便將在映射表中增加新的對應關系。當交換機初次加入網絡中時，由于映射表是空的，所以，所有的數據幀將發往虛擬局域網內的全部端口直到交換機“學習”到各個MAC 地址為止。

這樣看來，交換機剛剛啟動時與傳統的共享式集線器作用相似的，直到映射表建立起來后，才能真正發揮它的性能。這種方式改變了共享式以太網搶行的方式，如同在不同的行駛方向上鋪架了立交橋，去往不同方向的車可以同時通行，因此大大提高了流量。

從虛擬局域網（VLAN ）角度來看，由于只有子網內部的節點競爭帶寬，所以性能得到提高。主機1 訪問主機2 同時，主機3 可以訪問主機4 。當各個部門具有自己獨立的服務器時，這一優勢更加明顯。

但是這種環境正發生巨大的變化，因為服務器趨向于集中管理，另外，這一模式也不適合Internet 的應用。不同虛擬局域網（VLAN ）之間的通訊需要通過路由器來完成，另外為了實現不同的網段之間通訊也需要路由器進行互連。

路由器處理能力是有限的，相對于局域網的交換速度來說路由器的數據路由速度也是較緩慢的。路由器的低效率和長時延使之成為整個網絡的瓶頸。虛擬局域網（VLAN ）之間的訪問速度是加快整個網絡速度的關鍵，某些情況下（特別是Intranet ），劃定虛擬局域網本身是一件困難的事情。第三層交換機的目的正在于此，它可以完成Intranet 中虛擬局域網（VLAN ）之間的數據包以高速率進行轉發。

VLAN 技術

在傳統的局域網中，各站點共享傳輸信道所造成的信道沖突和廣播風暴是影響網絡性能的重要因素。通常一個IP 子網或者IPX 子網屬于一個廣播域，因此網絡中的廣播域是根據物理網絡來劃分的。這樣的網絡結構無論從效率和安全性角度來考慮都有所欠缺。

同時，由于網絡中的站點被束縛在所處的物理網絡中，而不能夠根據需要將其劃分至相應的邏輯子網，因此網絡的結構缺乏靈活性。為解決這一問題，從而引發了虛擬局域網（VLAN ）的概念，所謂VLAN 是指網絡中的站點不拘泥于所處的物理位置，而可以根據需要靈活地加入不同的邏輯子網中的一種網絡技術。

基于交換式以太網的VLAN

第二層交換技術在交換式以太網中，利用VLAN 技術，可以將由交換機連接成的物理網絡劃分成多個邏輯子網。也就是說，一個VLAN中的站點所發送的廣播數據包將僅轉發至屬于同一VLAN 的站點。而在傳統局域網中，由于物理網絡和邏輯子網的對應關系，因此任何一個站點所發送的廣播數據包都將被轉發至網絡中的所有站點。

在交換式以太網中，各站點可以分別屬于不同的VLAN 。構成VLAN 的站點不拘泥于所處的物理位置，它們既可以掛接在同一個交換機中，也可以掛接在不同的交換機中。VLAN 技術使得網絡的拓撲結構變得非常靈活，例如位于不同樓層的用戶或者不同部門的用戶可以根據需要加入不同的VLAN 。到目前為止，基于交換式以太網實現VLAN 主要有三種途徑：基于端口的VLAN 、基于MAC 地址的VLAN 和基于IP 地址的VLAN 。

基于端口的VLAN

基于端口的VLAN 就是將交換機中的若干個端口定義為一個VLAN ，同一個VLAN 中的站點具有相同的網絡地址，不同的VLAN 之間進行通信需要通過路由器。采用這種方式的VLAN 其不足之處是靈活性不好，例如當一個網絡站點從一個端口移動到另外一個新的端口時，如果新端口與舊端口不屬于同一個VLAN ，則用戶必須對該站點重新進行網絡地址配置，否則，該站點將無法進行網絡通信。

基于MAC 地址的VLAN

第二層交換技術在基于MAC 地址的VLAN 中，交換機對站點的MAC 地址和交換機端口進行跟蹤，在新站點入網時根據需要將其劃歸至某一個VLAN ，而無論該站點在網絡中怎樣移動，由于其MAC 地址保持不變，因此用戶不需要進行網絡地址的重新配置。這種VLAN 技術的不足之處是在站點入網時，需要對交換機進行比較復雜的手工配置，以確定該站點屬于哪一個VLAN 。

基于IP 地址的VLAN

在基于IP 地址的VLAN 中，新站點在入網時無需進行太多配置，交換機則根據各站點網絡地址自動將其劃分成不同的VLAN 。在三種VLAN 的實現技術中，基于IP 地址的VLAN 智能化程度最高，實現起來也最復雜。

VLAN 作為一種新一代的網絡技術，它的出現為解決網絡站點的靈活配置和網絡安全性等問題提供了良好的手段。雖然VLAN 技術目前還有許多問題有待解決，例如技術標準的統一問題、VLAN 管理的開銷問題和VALN 配置的自動化問題等等。

然而，隨著技術的不斷進步，上述第二層交換技術問題將逐步加以解決，VLAN 技術也將在網絡建設中得到更加廣泛的應用，從而為提高網絡的工作效率發揮更大的作用。事實上一個VLAN(虛擬局域網)就是一個廣播域。

第二層交換技術為了避免在大型交換機上進行的廣播所引起的廣播風暴，可將連接到大型交換機上的網絡劃分為多個VLAN(虛擬局域網)。在一個VLAN(虛擬局域網)內，由一個工作站發出的信息只能發送到具有相同VLAN(虛擬局域網)號的其他站點。其它VLAN(虛擬局域網)的成員收不到這些信息或廣播幀。