#头条创作挑战赛#

标题：网工级硬核组网科普，Vlan，单臂路由，网管交换机，多业务单线复用（中）！【好玩的网络-第9期】

简介：

mesh组网，iptv，上网业务等多业务单线复用

vlan知识讲解，trunk，access，tagged，untagged介绍

带vlan的家用常用网络拓扑图

光猫也能修改vlan实现单线复用(配合交换机或软路由)，拓扑图

物理层：光，电，Wi-Fi

本期有视频，关注博主>主页>视频

引言：为什么推荐使用vlan技术解决单线复用问题

嗨，大家好，我是你们的小伙伴果子，这一期是单线复用的第二期，如果没有看过上一期，你可能不明白为什么需要单线复用，建议你们先返回去看一下上一期视频（或站内图文：上网和IPTV单线同用？别墅网络覆盖有线回程？单线复用（上））

上网和IPTV单线同用？别墅网络覆盖有线回程？单线复用（上）

单线复用是各位粉丝非常头疼的一个问题，问果子的问题至少有一半是有关单线复用的，

这一期果子介绍的方法能够彻底解决单线复用的问题，并且能避开上一期的缺点。

别说单线2用，就算是单线10用也没有任何问题，实现的成本也非常低。

Vlan对于小白来说可能没怎么听说过，

对于稍微有一点基础的小伙伴知道有vlan这个东西，但是可能不知道怎么配置，对于网络工程师来说是家常便饭。

为什么要讲vlan，这是因为用软路由的人现在越来越多，能刷软路由的设备基本都支持vlan，比如openwrt等等，如果你使用软路由，可以在评论区留言。另外，如果你没有用软路由也没关系，vlan交换机的价格也是非常的亲民，100元以下就能买到，非常适合家庭用户使用。相信你只要能对这期视频融会贯通，单线复用对你来说就不是什么问题了。

这一期开始之前，我们先思考一个问题。一个光猫承载了上网，iptv，语音等业务，但是入户的时候就一根光纤。光纤和电缆本质上都是网线，那么这些信息是如何做到互相隔离的呢？

这种技术叫vlan，全称叫virtrual local area network，是逻辑划分成的lan。我们首先不需要过度的纠结这个原理，

先看看这个技术能干啥、怎么用。

1.vlan是什么

Vlan是逻辑划分的lan。要学会使用vlan，有些概念，如Vlanid，pvid，access口，trunk口，untagged，tagged。我们暂时不要管他，先承认有vlan这个东西。

首先，一个交换机上可以存在多个vlan，同一个vlan就相当于一个小型交换机。为了区分他们，很自然能想到给vlan编一个号。例如，我们将交换机A的1，2号端口划分到vlan7，标为红色，3，4端口划分到vlan8，标为绿色，其他口暂时不设置，默认为黑色。那么这个7和8就叫做vlanid，也就是vlan的编号，他们的存在就是为了区分被隔离的vlan的。红色和绿色这两组端口，你可以把他们理解成两台独立的交换机。他们数据也是不互通的。这样我们就把一台交换机拆分成了2台独立的交换机，暂时先不考虑未分配的端口。

Vlanid是表示vlan序号的属性，那么处于vlan中的端口也有个属性，叫pvid，每个vlan的端口的pvid必须等于vlanid，

例如红色端口的pvid必须全都是7，绿色端口的pvid必须都是8。红色和绿色这些端口的类别属于access口，专门用于连接终端设备，如电脑，iptv等。

Access口在交换机中有个别名叫untagged，

一般用u来表示，其实他们代表的都是同一个意思。

我们考虑另外一台交换机B，我们把B做与交换机A完全相同的配置，这样交换机B也被分成了两个交换机。

现在交换机a和b是没有任何联系的，因为没有网线去连接他们。我们把交换机A放到弱电箱，交换机B放到客厅。不同的vlan如果想通讯，最直接的方法就是用网线把他们连接起来，例如这样的形式，被网线相连的vlan就相通了，属于同一个lan。但是这样做就失去了vlan本身存在的意义，完全没有灵魂。

下面我们引入trunk口，trunk是用于打通不同交换机的vlan而存在的，

在交换机中别名为tagged，一般也用t来表示。

Trunk口可以设置允许或禁止某个vlanid的数据通过。

例如我们设置AB两台交换机的5口为trunk口，用网线将交换机A和交换机B的5口连接起来，并且设置trunk允许vlan7的数据通过，这样红A和红B的端口就通了，因为它们都属于vlan7。

5口不允许vlan8的数据通过，绿A和绿B就是不相通的，即使它们的vlanid是都是8。

现在，我们就把红A和红B的端口组成了一个跨网线的交换机，计作S7，说法不严谨，不过好理解。

目前，通过配置vlan，已经有3个独立的交换机了，S7，绿A，绿B。

我们发现了什么？通过配置vlan，跨网线居然能组成独立的虚拟交换机！！这个就很牛逼了，网线不动，直接能改变网络的拓扑结构。这就是vlan的功能了。现在我们来体验一下，实现上一期的三个目标。

2.方案1-实现上网和iptv的单线复用

我们先定一个简单的目标，实现iptv和上网的单线复用。

我们把交换机AB分别放在弱电箱和客厅，我们之前在两台交换机上创建了vlan7和vlan8，并且使得vlan7连通形成虚拟交换机S7，现在我们设置trunk口允许vlan8通过，这样又形成了一个跨网线的虚拟交换机S8。

我们将光猫上网端口连到红A的任意口，客厅路由器wan口连接红B的任意口；光猫的iptv端口连接绿A的任意口，客厅iptv机顶盒连接绿B的任意口。这样，客厅上网和iptv就搞定了，vlan7和vlan8互不干扰，网线的的协议速率原如果是千兆那就还是千兆，如果原来是万兆那也 是万兆，不会像上一期拆分成两组网线变成百兆。

无论设备是pppoe还是dhcp，无论网线是电缆还是光纤，vlan都适用于任何情况。

3.方案2-实现上网-iptv-全房同网段的单线复用

现在我们在刚才的基础上添加一个新的功能，想让客厅的主路由的lan口返回数据给弱电箱的交换机，使得其他房间也能上网，并且与客厅处于同一个lan中，同一个网段。

AB两台交换机还有6，7，8三个口没有用到，现在将6，7，8三个口全部规划到vlan9，标记为蓝色，

并且设置5号的trunk口允许vlan9通过，这样我们又形成了一个虚拟交换机S9。

客厅主路由的lan口接交换机B的任意蓝色口，

交换机A的蓝色口分别连接到其他三个房间，

这样我们就已经实现了一根网线承载3路不同类型数据，而且逻辑上完全相互隔离的。

大家现在体会到vlan的强大了吗？下面我们做进一步的优化，简化一下布线结构。

4.方案3-利用破解后的光猫进行vlan绑定，优化物理布线结构，节省网线和端口。

大家的宽带很少有千兆，大家可以把自己家带宽打在评论区，而iptv这样百兆不到的应用，竟然要让我多用一用网线，多占用一个端口，对于我这种勤俭持家的人来说，那当然是不能忍了！

现在我们看看怎么搞定这个问题。

因为光猫以及运营商机房的交换机都是支持vlan的，

我们能不能直接把运营商机房的vlan信号直接通过光猫传进来呢？再通过交换机分流呢？这当然是可以的了。

光猫本身承载上网和iptv的链路，在光纤侧为trunk口，在用户侧，默认是access口，从光猫电口出来的数据是没有vlan标记的。

我们现在设置光猫直接让vlan通过来。例如，我家宽带运营商上网业务vlanid为1642，iptv的vlanid为3658。另外为了实现全屋同网段，我们自定义了vlan9来传输路由器lan口数据。

我们一共用到了3条vlan，其中2条在光猫，

3条在交换机A，3条在交换机B，我们现在初始化交换机的设置。

首先设置光猫，我们需要将1642和3658这两个业务都绑定到光猫的千兆端口，光猫就设置完毕了。

现在设置交换机A，交换机A需要用到3条vlan，所以先把它们都建立起来。

端口1需要连光猫，端口2需要连交换机B，其他端口连接各个房间。所以交换机A的1口和2口都设置为trunk，并且1口设置允许vlan1642和3658通过，2口允许vlan1642，3658和9通过。

3-8口全部设置为access口，pvid为9，连接各个房间。交换机A就配置好了。

现在设置交换机B，由于B1和A2相连，所以B1也为trunk口，并且允许1642，3658和9通过。

B2设置为access口，pvid为1642，用于分离上网业务，接主路由wan口。

B3设置为access口，pvid为3658，用于分离iptv业务，接iptv机顶盒。

剩下的B4-B8全部设置为access口，pvid为9，用于局域网传输，并且接主路由lan口。

这样就全部设置好了，我们看到最终的形式比刚才已经简化一些了。下面我们来看看常说的单臂路由是什么东西呢？单臂路由解决的是什么问题呢？

5.方案4-单臂路由结合vlan实现单线复用，解锁单网口路由器的使用

如果你使用的是软路由，并且软路由只有一个网口，家庭宽带也并不高，那么就需要把软路由的wan口和lan口合并到同一个物理端口，这样就解决单网口路由器的使用问题，因为路由器只接了一根网线，看起来只有一根手臂，所以叫单臂路由。

我们在刚才的配置上进行修改，只需要动交换机B和软路由。因为单臂路由的网线需要走wan和lan两路数据，

所以我们将交换机B2端口由access端口改为trunk口，并设置允许vlan1642和9通过，

B2用网线与软路由的eth0网卡相连。

在软路由上，对物理端口eth0设置两个vlan，添加eth0.1642和eth0.9两个vlan网卡。

通过eth0.1642这个网卡进行拨号，并且设置eth0.9网卡作为内网端口。

这样，就已经设置好了，解决了单网口路由器的使用问题。

交换机A空闲6个lan口，可接6个房间；交换机B空闲5个lan口，客厅可接5个设备。

这样，端口数量，网线，带宽都最大程度利用了。

有人说为啥要用单网口路由器，当然是因为体积小又方便啦～

而且类似树莓派这样的小型好玩的设备也只有一个网口。

Vlan已经是目前网络工程师能用到的非常高级的隔离技术了，非常有用！

利用好vlan，有各种各样的玩法，等待大家来开发。

这就是本期视频关于vlan的全部内容了。

有任何问题可以在评论区留言、讨论。

我们还有几个坑没解决，上一期结尾的那个接线方法我们仍然没有讲到原因。

这一期我们讲了网络工程师的方法，下一期我们来讲一下如何给各种交换机配置Vlan。

不来点赞、收藏支持一下这个分享硬核技术的博主吗？

图文编辑： 旋律果子 猫小爪

旋律果子： 网络Geek/Linux开发者/中国科学院大学在读博士/科技数码博主/国家水利水电二级建造师/优质科技领域创作者