由于从技术层面上讲，虚拟局域网(VLAN)在物理角度上并不存在，其本质表现为物理上独立的局域网，并基于功能实现流量隔离，尤其对于只习惯于处理物理基础设施的安装人员和技术人员来说，更令人困惑。

今天小福带你深入了解一下，为什么要使用VLAN，以及其对电缆设备的故障诊断和排除有何影响。
VLAN的目的是什么，我们为什么需要它？

任何典型的LAN环境都包括各种各样的设备和计算机系统，它们都有各自的用途。

有些设备应用是特有的：

• 语音
• 数据
• 安保
• 访问控制

• 照明
• 楼宇自动化
• 等等

而其他LAN设备功能可能是：

• 会计
• 销售
• 工程

• 人力资源
• 访客接待
• 等等

连接到LAN的所有设备和系统可以位于设施内的任何位置，但这并不意味着所有设备都应能够相互通信，并具有相同的用途和权限。

如果LAN上的所有设备都能够相互通信、查看彼此的流量，以及访问相同的系统，则会产生潜在的内部安全问题，想象一下，销售部门内的任何人员都可以访问会计或人力资源系统。这也意味着所有设备都位于同一广播域中。这意味着，域内的所有设备都会接收广播流量，这是所有LAN发布和发现资源的固有能力。让所有设备都驻留在同一个广播域中会导致网络拥塞和性能下降，并使网络容易遭受分布式拒绝服务攻击和其他网络安全漏洞的影响。

显然，将各种LAN设备和系统隔离到更小的网络中很有意义，这样可以防止上述问题，同时为不断出现新系统和应用程序的数字世界提供更好的网络管理。虽然可以通过将LAN分解成更小的物理子网来实现隔离，但这需要多个交换机、路由器、接入点和基础设施，这种方法非常低效、难以管理，且成本高昂。

想想看：在电信机房中设置单独交换机，或在给定空间内为每个系统和功能配备多个Wi-Fi接入点，这样做真的有意义吗？如果设备或系统需要转移到一个全新空间，您该怎么办？这就是我们需要VLAN的原因所在。

总而言之，VLAN的目的以及我们需要VLAN的原因在于为安全性、网络管理和可扩展性提供分隔，同时显著减少网络上的广播流量和拥塞。

 
VLAN是如何工作的？

VLAN通常建立在OSI模型的第2层数据链路层，但也可以在第3层网络层，以实现VLAN间路由(使流量从一个VLAN流向另一个VLAN)。当今的大多数交换机都支持VLAN，并且VLAN是通过交换机软件配置的，该软件允许网络管理员利用VLAN标签将特定的交换机端口分配给特定的VLAN。可以在特定交换机上建立的VLAN数量取决于交换机本身，但根据IEEE 802.1Q标准，该标准定义了以太网帧VLAN标签，网络上第2层VLAN数量不能超过4,096个。本文中我们将不会对此进行详细介绍，但应指出的是，交换机端口可以配置为属于单个VLAN的接入端口，或配置为支持多个VLAN的中继端口。

VLAN可以根据接口、MAC地址、IP地址、协议或这几项的组合来进行分配。这样组织能够以最适合特定需求的方式进行配置，例如根据用户或业务功能进行配置。反过来，这也简化了网络管理、增强了灵活性，因为设备和系统可以在物理上位于任何地方，并且可以在设施内随意移动，同时保持位于同一VLAN内。由于只有同一VLAN内的设备和系统才能相互通信，因此提高了安全性。流量问题也得以改进，因为每个VLAN都有其各自的广播域——一个域内的设备发送的广播不会转发给另一个域内的设备。VLAN还支持可扩展性，随着网络的增长，可以创建更多的VLAN，从而增加域的数量，但可以保持较小的规模，以保持网络性能、防止拥塞。

总之，VLAN的工作原理是将特定的交换机端口分配给VLAN，利用支持VLAN的交换机。

 
如何对VLAN进行故障诊断和排除

出现问题时，通常首先对线缆设备进行故障诊断和排除，因为线缆设备是大多数问题的根源所在。不连通或网络性能不佳，通常是由于端接不正确、损坏、组件不合格或线缆设备不支持的网络升级造成的。这些问题可以很容易地通过接线图和鉴定测试识别出来，然而，如果线缆设备通过了所有测试，那么问题可能与VLAN分配不正确有关。如果设备或系统被分配到错误的VLAN，将无法向该VLAN内的其他设备发送流量。交换机配置错误，例如没有与特定VLAN关联的端口，也会导致VLAN崩溃。

防止不正确的VLAN分配的最佳方法是维护正确的文档，但在具有大量移动、增加和更改的动态环境内，用户或设备很可能最终会被分配到错误的交换机端口，从而进入错误的VLAN。遗憾的是，利用基础版线缆测试仪无法解决上述问题，但利用福禄克网络新推出的LinkIQ™ 智能链路通线缆+网络测试仪，除接线图、鉴定和PoE测试之外，你还可以查看VLAN信息。所有这些，一台设备即可完成，且物美价廉。

除接线图、鉴定和PoE测试之外

利用LinkIQ智能链路通，还可查看VLAN信息

网络交换机采用基于标准的链路层发现协议(LLDP)或思科发现协议(CDP)，能够发现连接的设备并发布其功能。

LinkIQ智能链路通能够从交换机接收发送给指定链路的发现协议数据包，从而显示该链路所分配的VLAN，还将显示交换机的名称和说明、端口ID以及设计速度。LinkIQ智能链路通采用基于手势的触摸屏，宽大的屏幕几乎占据了仪器的整个表面，方便清晰地显示大量信息，交换机不支持的速度则采用灰色显示。这也有助于指示你在对线缆设备进行鉴定时是否采用了正确速度。

解决工业以太网故障的头号原因

福禄克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能链路通网络测试仪使您能够：

● 验证线缆性能以支持Ethernet/IP、PROFINET、EtherCAT

● 识别RJ45、M12X、M12D 和M8D 端接线缆的接线错误和分拆串扰线对

● 识别已连接的交换机信息( 交换机名称、端口号和VLAN)

● 通过交换机协商和PoE 负载测试来安装进行PoE 设备安装前测试，以及进行故障诊断和排除

● 通过LinkWare  PC 存档工作

福禄克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能链路通网络测试仪概述：

负责维护和/ 或管理工业网络运维技术专业人员的工作是充满挑战的。他们是解决现场问题人员，他们常常需要为将来网络无缝升级到更高速度进行规划。同时对现有基础设施进行故障诊断和排除以及优化。福禄克网络的LinkIQ提供了一种快速而强大的工具，有助于专业地管理网络，使其保持平稳高效地运行。通过对布线进行鉴定和故障诊断和排除——工业以太网问题的头号原因——LinkIQ 可以防止并节省数小时的生产停机时间。

LinkIQ智能链路通工业以太网线缆+ 测试仪验证高达10 Gb/s 的线缆性能，以及解决网络连通性问题。LinkIQ利用基于频域的电子测量提供故障距离信息以及被测线缆的接线图。LinkIQ还诊断最近交换机以识别关键网络问题，并验证交换机配置，无需使用其他设备。另外还包括模拟和数字音频、端口闪烁、802.1x 安全认证、远程办公定位仪，以及通过LinkWare PC 管理结果等功能。

福禄克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能链路通网络测试仪值得信赖的线缆测试

LinkIQ的测量长度可达305 米(1000 英尺)，并提供开路、短路和未端接线缆等故障位置的距离信息。利用工业以太网远端适配器可获得线缆线对的完整接线图，这有助于识别RJ45、M12X、M12D 和M8D 端接线缆的接线错误和串扰线对。LinkIQ支持EtherNet/IP、PROFINET、EtherCAT 以及其他工业以太网协议，鉴定从10BASE-T 至10GBASE-T(10 Mb/s 至高达10 Gb/s) 的布线带宽。该设备通过进行多次基于频域的电子测量来鉴定布线带宽。利用基于IEEE 标准的测量可确保经过测试的链路符合性能要求，而传输测试仪仅能证明特定测试设备可通过该链路进行通信。

LinkIQ如何识别M12X、M12D、M8D 端接线缆的接线图。

操作人员可将性能要求设置为10 Mb/s 至10 Gb/s，以实现简单的合格/ 不合格指示。

未连接远端单元的线缆测试显示长度和电缆编号

连接了远端单元的线缆测试显示远端ID 5，长度和电缆编号以及线缆性能，高达10 Gb/s

连接了远端单元的线缆测试显示远端ID 1，长度和电缆编号以及线缆性能，高达1 Gb/s，但由于用户设置的性能限值为10 Gb/s 而未能通过测试。

福禄克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能链路通网络测试仪您所需的网络测试

除了强大的线缆测试功能外，LinkIQ 还提供所连接的最近交换机的详细信息。LinkIQ 与交换机协商以识别设计数据速率( 高达10GBASE-T)、半/ 全双工标识、交换机名称、端口号和VLAN 信息。

换机端口测试显示端口号、交换机名称和端口VLAN 以及设计速度和双工设置。向下滚动显示以太网供电(PoE) 结果。

交换机端口以太网供电(PoE) 设置显示使用的线对、功率和可用的PoE 级别以及负载条件下的PoE 测试结果。

福禄克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能链路通网络测试仪全面深入的Po E 测试

尽管以太网供电(PoE) 简化了安防摄像头和接入点等设备的安装，但以太网联盟对800 多家安装商、集成商和最终用户的调查显示，五分之四的受访者在集成PoE 系统时遇到过困难。部分原因可归结为以下事实：IEEE 提供了三种PoE 标准，术语“PoE”未注册，并且还存在多种不符合标准的实施方式。

为简化PoE 安装及其故障诊断和排除，LinkIQ 显示供电的线对，包括不同的功率水平以及用于双重签名的线对。此外，LinkIQ 实际上会在连接上施加负载，以确保布线基础设施中的交换机实际上可提供功率符合设计功率要求。

福禄克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能链路通网络测试仪LinkWare 文档编制

LinkIQ 为其执行的测试提供完整的文档编制功能。测试仪中可存储多达1000 个带有描述性名称的结果并可调用结果。测试名称和编号随每次保存自动递增(“Annex B-1”、“Annex B-2”、“Annex B-3”等)，从而节省顺序测试线缆时的大量时间。

报告数据可导出至PC，以用于文档编制。LinkIQ 使用福禄克网络的报告管理软件LinkWare ? PC，该软件可支持各种类型测试仪，包括20 年前的机型，是业界名副其实的测试报告解决方案，拥有数以万计的活跃用户。LinkWare 可用于存储结果、测试结果数据统计以及生成PDF 报告。

福禄克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能链路通网络测试仪：其他功能

●产生与IntelliTone Probe 或Pro3000兼容的模拟或数字音频，以帮助定位墙壁内或电信机房中的线缆

●使交换机端口指示灯闪烁，以帮助识别连接的交换机端口

●兼容MicroScanner PoE 远端标识，用于以太网插座识别

●基于手势的触控式显示屏

●可充电锂离子电池

●利用LinkWarePC 通过USB-C 轻松进行功能和网络测试升级

●通过标准USB-C 端口充电

福禄克FLUKE LinkIQ(LIQ-100,LIQ-KIT)智能链路通网络测试仪：LinkIQ 的突破性功能

1.  RJ45 端口

2.  基于频域的线缆性能鉴定测试的合格/ 不合格测量结果

3.  彩色触摸屏

4.  长度测量显示到端接、开路或短路的距离

5.  接线图显示故障的类型和位置( 接线错误、串扰线对、短路、断路)

6.  USB-C 端口，用于数据导出、软件更新和充电

7.  线缆“速度计”提供带宽信息，高达10G

8.  设备上可保存多达1000 个测试结果，并且测试结果可导出至LinkWare  PC

“10 Gb/s以太网和扩展以太网供电(PoE)等新技术是当今网络的核心。”福禄克产品副总裁Walter Hock表示：“无论是需要确保无错误操作并存档其工作的安装方，还是支持高级设备的故障诊断方，都需要一款既具备当今的先进技术又简单易用，能节省时间和费用，且能够被广泛部署的测试工具。”

LinkIQ基于单项测试方法，根据线缆另一端的情况，自动提供相应的测量数据。对于开路的线缆，仪器显示长度和线对；如果使用随仪器提供的远端单元，测试结果显示线缆支持的最大数据率 —— 高达10 Gb/s；如果线缆连接到某个交换机端口，LinkIQ将显示交换机的名称、端口号、速率及双工模式；如果被告知是支持PoE，仪器将显示等级和功率(高达90 W或8级)，然后加载交换机，以验证可提供的功率。

LinkIQ使用福禄克网络的LinkWare™ PC报告软件，该软件支持各种测试仪，是业界标准的测试报告解决方案，拥有数以万计的活跃用户。管理报告数据的简单方式是使用免费版本的LinkWare。使用软件可储存和访问来自于各种福禄克产品的结果，也可以生成PDF格式的报告。

“LinkIQ正是我们苦苦寻觅的工具 —— 它可以完成综合布线测试的全部基础工作，同时也能帮我们了解所连接的交换机。”奥斯汀综合布线公司负责人Jayson LeBlanc表示：“能够使用LinkWare软件提供标准报告，意味着客户信任我们的工作，我们能够更快地完成工作并获得报酬。”

文章来源：福禄克网络