由于從技術層面上講，虛擬局域網(VLAN)在物理角度上并不存在，其本質表現為物理上獨立的局域網，并基于功能實現流量隔離，尤其對于只習慣于處理物理基礎設施的安裝人員和技術人員來說，更令人困惑。

今天小福帶你深入了解一下，為什么要使用VLAN，以及其對電纜設備的故障診斷和排除有何影響。
VLAN的目的是什么，我們為什么需要它？

任何典型的LAN環境都包括各種各樣的設備和計算機系統，它們都有各自的用途。

有些設備應用是特有的：

• 語音
• 數據
• 安保
• 訪問控制

• 照明
• 樓宇自動化
• 等等

而其他LAN設備功能可能是：

• 會計
• 銷售
• 工程

• 人力資源
• 訪客接待
• 等等

連接到LAN的所有設備和系統可以位于設施內的任何位置，但這并不意味著所有設備都應能夠相互通信，并具有相同的用途和權限。

如果LAN上的所有設備都能夠相互通信、查看彼此的流量，以及訪問相同的系統，則會產生潛在的內部安全問題，想象一下，銷售部門內的任何人員都可以訪問會計或人力資源系統。這也意味著所有設備都位于同一廣播域中。這意味著，域內的所有設備都會接收廣播流量，這是所有LAN發布和發現資源的固有能力。讓所有設備都駐留在同一個廣播域中會導致網絡擁塞和性能下降，并使網絡容易遭受分布式拒絕服務攻擊和其他網絡安全漏洞的影響。

顯然，將各種LAN設備和系統隔離到更小的網絡中很有意義，這樣可以防止上述問題，同時為不斷出現新系統和應用程序的數字世界提供更好的網絡管理。雖然可以通過將LAN分解成更小的物理子網來實現隔離，但這需要多個交換機、路由器、接入點和基礎設施，這種方法非常低效、難以管理，且成本高昂。

想想看：在電信機房中設置單獨交換機，或在給定空間內為每個系統和功能配備多個Wi-Fi接入點，這樣做真的有意義嗎？如果設備或系統需要轉移到一個全新空間，您該怎么辦？這就是我們需要VLAN的原因所在。

總而言之，VLAN的目的以及我們需要VLAN的原因在于為安全性、網絡管理和可擴展性提供分隔，同時顯著減少網絡上的廣播流量和擁塞。

 
VLAN是如何工作的？

VLAN通常建立在OSI模型的第2層數據鏈路層，但也可以在第3層網絡層，以實現VLAN間路由(使流量從一個VLAN流向另一個VLAN)。當今的大多數交換機都支持VLAN，并且VLAN是通過交換機軟件配置的，該軟件允許網絡管理員利用VLAN標簽將特定的交換機端口分配給特定的VLAN。可以在特定交換機上建立的VLAN數量取決于交換機本身，但根據IEEE 802.1Q標準，該標準定義了以太網幀VLAN標簽，網絡上第2層VLAN數量不能超過4,096個。本文中我們將不會對此進行詳細介紹，但應指出的是，交換機端口可以配置為屬于單個VLAN的接入端口，或配置為支持多個VLAN的中繼端口。

VLAN可以根據接口、MAC地址、IP地址、協議或這幾項的組合來進行分配。這樣組織能夠以最適合特定需求的方式進行配置，例如根據用戶或業務功能進行配置。反過來，這也簡化了網絡管理、增強了靈活性，因為設備和系統可以在物理上位于任何地方，并且可以在設施內隨意移動，同時保持位于同一VLAN內。由于只有同一VLAN內的設備和系統才能相互通信，因此提高了安全性。流量問題也得以改進，因為每個VLAN都有其各自的廣播域——一個域內的設備發送的廣播不會轉發給另一個域內的設備。VLAN還支持可擴展性，隨著網絡的增長，可以創建更多的VLAN，從而增加域的數量，但可以保持較小的規模，以保持網絡性能、防止擁塞。

總之，VLAN的工作原理是將特定的交換機端口分配給VLAN，利用支持VLAN的交換機。

 
如何對VLAN進行故障診斷和排除

出現問題時，通常首先對線纜設備進行故障診斷和排除，因為線纜設備是大多數問題的根源所在。不連通或網絡性能不佳，通常是由于端接不正確、損壞、組件不合格或線纜設備不支持的網絡升級造成的。這些問題可以很容易地通過接線圖和鑒定測試識別出來，然而，如果線纜設備通過了所有測試，那么問題可能與VLAN分配不正確有關。如果設備或系統被分配到錯誤的VLAN，將無法向該VLAN內的其他設備發送流量。交換機配置錯誤，例如沒有與特定VLAN關聯的端口，也會導致VLAN崩潰。

防止不正確的VLAN分配的最佳方法是維護正確的文檔，但在具有大量移動、增加和更改的動態環境內，用戶或設備很可能最終會被分配到錯誤的交換機端口，從而進入錯誤的VLAN。遺憾的是，利用基礎版線纜測試儀無法解決上述問題，但利用福祿克網絡新推出的LinkIQ? 智能鏈路通線纜+網絡測試儀，除接線圖、鑒定和PoE測試之外，你還可以查看VLAN信息。所有這些，一臺設備即可完成，且物美價廉。

除接線圖、鑒定和PoE測試之外

利用LinkIQ智能鏈路通，還可查看VLAN信息

網絡交換機采用基于標準的鏈路層發現協議(LLDP)或思科發現協議(CDP)，能夠發現連接的設備并發布其功能。

LinkIQ智能鏈路通能夠從交換機接收發送給指定鏈路的發現協議數據包，從而顯示該鏈路所分配的VLAN，還將顯示交換機的名稱和說明、端口ID以及設計速度。LinkIQ智能鏈路通采用基于手勢的觸摸屏，寬大的屏幕幾乎占據了儀器的整個表面，方便清晰地顯示大量信息，交換機不支持的速度則采用灰色顯示。這也有助于指示你在對線纜設備進行鑒定時是否采用了正確速度。

解決工業以太網故障的頭號原因

福祿克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能鏈路通網絡測試儀使您能夠：

●?驗證線纜性能以支持Ethernet/IP、PROFINET、EtherCAT

●?識別RJ45、M12X、M12D 和M8D 端接線纜的接線錯誤和分拆串擾線對

●?識別已連接的交換機信息( 交換機名稱、端口號和VLAN)

●?通過交換機協商和PoE 負載測試來安裝進行PoE 設備安裝前測試，以及進行故障診斷和排除

●?通過LinkWare? PC 存檔工作

福祿克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能鏈路通網絡測試儀概述：

負責維護和/ 或管理工業網絡運維技術專業人員的工作是充滿挑戰的。他們是解決現場問題人員，他們常常需要為將來網絡無縫升級到更高速度進行規劃。同時對現有基礎設施進行故障診斷和排除以及優化。福祿克網絡的LinkIQ提供了一種快速而強大的工具，有助于專業地管理網絡，使其保持平穩高效地運行。通過對布線進行鑒定和故障診斷和排除——工業以太網問題的頭號原因——LinkIQ 可以防止并節省數小時的生產停機時間。

LinkIQ智能鏈路通工業以太網線纜+ 測試儀驗證高達10 Gb/s 的線纜性能，以及解決網絡連通性問題。LinkIQ利用基于頻域的電子測量提供故障距離信息以及被測線纜的接線圖。LinkIQ還診斷最近交換機以識別關鍵網絡問題，并驗證交換機配置，無需使用其他設備。另外還包括模擬和數字音頻、端口閃爍、802.1x 安全認證、遠程辦公定位儀，以及通過LinkWare PC 管理結果等功能。

福祿克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能鏈路通網絡測試儀值得信賴的線纜測試

LinkIQ的測量長度可達305 米(1000 英尺)，并提供開路、短路和未端接線纜等故障位置的距離信息。利用工業以太網遠端適配器可獲得線纜線對的完整接線圖，這有助于識別RJ45、M12X、M12D 和M8D 端接線纜的接線錯誤和串擾線對。LinkIQ支持EtherNet/IP、PROFINET、EtherCAT 以及其他工業以太網協議，鑒定從10BASE-T 至10GBASE-T(10 Mb/s 至高達10 Gb/s) 的布線帶寬。該設備通過進行多次基于頻域的電子測量來鑒定布線帶寬。利用基于IEEE 標準的測量可確保經過測試的鏈路符合性能要求，而傳輸測試儀僅能證明特定測試設備可通過該鏈路進行通信。

LinkIQ如何識別M12X、M12D、M8D 端接線纜的接線圖。

操作人員可將性能要求設置為10 Mb/s 至10 Gb/s，以實現簡單的合格/ 不合格指示。

未連接遠端單元的線纜測試顯示長度和電纜編號

連接了遠端單元的線纜測試顯示遠端ID 5，長度和電纜編號以及線纜性能，高達10 Gb/s

連接了遠端單元的線纜測試顯示遠端ID 1，長度和電纜編號以及線纜性能，高達1 Gb/s，但由于用戶設置的性能限值為10 Gb/s 而未能通過測試。

福祿克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能鏈路通網絡測試儀您所需的網絡測試

除了強大的線纜測試功能外，LinkIQ 還提供所連接的最近交換機的詳細信息。LinkIQ 與交換機協商以識別設計數據速率( 高達10GBASE-T)、半/ 全雙工標識、交換機名稱、端口號和VLAN 信息。

換機端口測試顯示端口號、交換機名稱和端口VLAN 以及設計速度和雙工設置。向下滾動顯示以太網供電(PoE) 結果。

交換機端口以太網供電(PoE) 設置顯示使用的線對、功率和可用的PoE 級別以及負載條件下的PoE 測試結果。

福祿克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能鏈路通網絡測試儀全面深入的Po E 測試

盡管以太網供電(PoE) 簡化了安防攝像頭和接入點等設備的安裝，但以太網聯盟對800 多家安裝商、集成商和最終用戶的調查顯示，五分之四的受訪者在集成PoE 系統時遇到過困難。部分原因可歸結為以下事實：IEEE 提供了三種PoE 標準，術語“PoE”未注冊，并且還存在多種不符合標準的實施方式。

為簡化PoE 安裝及其故障診斷和排除，LinkIQ 顯示供電的線對，包括不同的功率水平以及用于雙重簽名的線對。此外，LinkIQ 實際上會在連接上施加負載，以確保布線基礎設施中的交換機實際上可提供功率符合設計功率要求。

福祿克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能鏈路通網絡測試儀LinkWare 文檔編制

LinkIQ 為其執行的測試提供完整的文檔編制功能。測試儀中可存儲多達1000 個帶有描述性名稱的結果并可調用結果。測試名稱和編號隨每次保存自動遞增(“Annex B-1”、“Annex B-2”、“Annex B-3”等)，從而節省順序測試線纜時的大量時間。

報告數據可導出至PC，以用于文檔編制。LinkIQ 使用福祿克網絡的報告管理軟件LinkWare ? PC，該軟件可支持各種類型測試儀，包括20 年前的機型，是業界名副其實的測試報告解決方案，擁有數以萬計的活躍用戶。LinkWare 可用于存儲結果、測試結果數據統計以及生成PDF 報告。

福祿克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能鏈路通網絡測試儀：其他功能

●產生與IntelliTone Probe 或Pro3000兼容的模擬或數字音頻，以幫助定位墻壁內或電信機房中的線纜

●使交換機端口指示燈閃爍，以幫助識別連接的交換機端口

●兼容MicroScanner PoE 遠端標識，用于以太網插座識別

●基于手勢的觸控式顯示屏

●可充電鋰離子電池

●利用LinkWarePC 通過USB-C 輕松進行功能和網絡測試升級

●通過標準USB-C 端口充電

福祿克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能鏈路通網絡測試儀：LinkIQ 的突破性功能

1.? RJ45 端口

2.? 基于頻域的線纜性能鑒定測試的合格/ 不合格測量結果

3.? 彩色觸摸屏

4.? 長度測量顯示到端接、開路或短路的距離

5.? 接線圖顯示故障的類型和位置( 接線錯誤、串擾線對、短路、斷路)

6.? USB-C 端口，用于數據導出、軟件更新和充電

7.? 線纜“速度計”提供帶寬信息，高達10G

8.? 設備上可保存多達1000 個測試結果，并且測試結果可導出至LinkWare? PC

“10 Gb/s以太網和擴展以太網供電(PoE)等新技術是當今網絡的核心。”福祿克產品副總裁Walter Hock表示：“無論是需要確保無錯誤操作并存檔其工作的安裝方，還是支持高級設備的故障診斷方，都需要一款既具備當今的先進技術又簡單易用，能節省時間和費用，且能夠被廣泛部署的測試工具。”

LinkIQ基于單項測試方法，根據線纜另一端的情況，自動提供相應的測量數據。對于開路的線纜，儀器顯示長度和線對；如果使用隨儀器提供的遠端單元，測試結果顯示線纜支持的最大數據率 —— 高達10 Gb/s；如果線纜連接到某個交換機端口，LinkIQ將顯示交換機的名稱、端口號、速率及雙工模式；如果被告知是支持PoE，儀器將顯示等級和功率(高達90 W或8級)，然后加載交換機，以驗證可提供的功率。

LinkIQ使用福祿克網絡的LinkWare? PC報告軟件，該軟件支持各種測試儀，是業界標準的測試報告解決方案，擁有數以萬計的活躍用戶。管理報告數據的簡單方式是使用免費版本的LinkWare。使用軟件可儲存和訪問來自于各種福祿克產品的結果，也可以生成PDF格式的報告。

“LinkIQ正是我們苦苦尋覓的工具?——?它可以完成綜合布線測試的全部基礎工作，同時也能幫我們了解所連接的交換機。”奧斯汀綜合布線公司負責人Jayson LeBlanc表示：“能夠使用LinkWare軟件提供標準報告，意味著客戶信任我們的工作，我們能夠更快地完成工作并獲得報酬。”

文章來源：福祿克網絡