用ip link add link命令创建vlan子设备

ip link add link 命令用于在 Linux 系统中创建网络设备，其中可以用它来创建 VLAN (Virtual Local Area Network) 子接口，这是一个典型的用法。

VLAN是一种在二层网络（即数据链路层）上区分不同广播域的技术。通过VLAN技术，你可以将一个物理网络接口分成多个虚拟接口，并将它们放到不同的VLAN中。每个VLAN都拥有自己的独立广播域，并像独立的物理网络一样操作。VLAN使得网络设计更加灵活、安全，并且可以提高效率。

例如，假设你有一个物理网络适配器 eth0，你想在这个适配器上创建一个 VLAN ID 为 10 的子设备 eth0.10，你可以使用以下命令：

ip link add link eth0 name eth0.10 type vlan id 10

这条命令执行后，会出现一个新的网络接口 eth0.10。这个接口是 eth0 的一个 VLAN 子接口，它将只处理带有 VLAN ID 10 的流量。你可以对 eth0.10 配置IP地址，并像处理物理接口一样处理它，比如启动、关闭或者改变其他网络设置。

VLAN 子设备的用途主要包括：

1. 隔离流量：VLAN 可以用来隔离特定类型的流量（比如管理流量和用户数据流量），以提高网络的安全性。

2. 节省成本：通过VLAN技术，可以在一个物理交换机上创建多个虚拟网络，从而节省购买额外物理网络设备的成本。

3. 提升网络效率：VLAN可以减少广播域的大小，减少广播流量，从而提高网络传输效率。

4. 灵活的网络管理：VLAN 可以帮助网络管理员更加灵活地设计和管理网络，方便进行网络规划和扩展。

5. 跨多个设备的网络一致性：VLAN 确保在多个交换机间保持网络的一致配置，无论它们在物理位置上是否相邻。

总之，VLAN 子设备对于构建分层、安全和高效的网络架构非常有用。

VLAN子设备是通过什么方式把数据送入物理网络的

新创建的 VLAN 网络接口（例如 eth0.10）会通过称为802.1Q标签VLAN的方式来发送和接收数据。这种方式允许在同一物理网络接口上发送带有不同 VLAN 标识的数据包。每个VLAN数据包都会被添加一个称为VLAN标签的额外信息段，其中包括VLAN ID。这样，网络设备如交换机和路由器就可以根据这个标签确定数据包应该如何被转发或处理。

当 VLAN 接口需要发送数据时，以下步骤将被执行：

1. 数据包标记：网络堆栈准备数据包时，会在以太网帧的帧头处插入一个 VLAN 标签。VLAN 标签包含多个字段，最重要的是12位的VLAN ID，这个ID指定了数据包属于哪个VLAN。

2. 传输数据包：数据包然后通过物理接口（在上面的案例中是 eth0）发送到网络。由于物理接口被配置为支持802.1Q标签，所以它能理解并保持VLAN标签的信息。

3. 网络中的VLAN处理：带有VLAN标签的数据包通过支持802.1Q的网络中传输。每当数据包到达网络设备时，设备检查VLAN标签以判断如何处理它。例如，VLAN感知交换机根据VLAN ID决定将数据包转发到哪个端口。

4. 到达目的地：最终数据包到达目的地，可能是另一个接入同一VLAN的主机，或者是路由器/三层交换机来做跨VLAN路由。

当VLAN接口接收数据时，相反的过程发生：

1. 带标签的数据包到达：数据包到达物理接口，网络设备检查VLAN标签。

2. 数据包解标记：如果数据包的VLAN ID与接收VLAN接口的ID相匹配，VLAN标签会被移除（解封），然后发送给操作系统的更高层次。

3. 数据处理：操作系统或接收应用程序获得解包后的原始数据包，然后进行后续处理。

通过这种方式，VLAN接口可以在一个物理接口上同时支持多个逻辑网络，并确保各个VLAN间的隔离和数据流的有序组织。

为什么交换机和网桥设备也可以设置IP地址

网桥设备（通常指的是软件网桥，如Linux的桥接设备或虚拟交换机）可以设置IP地址的原因与它们在网络中的功能和操作模式有关。

网桥主要用于连接两个或多个网络段，使它们在数据链路层（OSI模型的第二层）上表现为一个单一的网络。这种连接方式使得网桥能够转发帧（frames）而不必了解高层协议（如IP协议）。从这个角度看，网桥类似于一个透明设备，简单地连接不同的网络设备而不处理IP数据包。

那么，为什么网桥还需要或能设置IP地址呢？

1. 管理目的：最常见的情况是，为网桥设备配置IP地址主要是为了方便管理。一个带有IP地址的网桥可以通过网络管理协议（如SNMP）、SSH或Web界面等远程访问和配置。这种方式不需要直接接入物理设备，提高了管理的便利性和效率。

2. 网络层功能：虽然网桥主要操作于数据链路层，但有时它们也需要在网络层（OSI模型的第三层）执行特定功能。例如，在某些配置中，网桥可能需要对通过它的IP数据包执行过滤或路由决策。在这种情况下，网桥本身参与到IP层的操作中，因此需要有一个IP地址。

3. 承担网关角色：在某些网络设计中，网桥还可能承担网络网关的角色（尽管这不是它的传统功能），连接不同的IP子网。配置IP地址允许网桥在这些子网间转发数据包。

4. 网络层的桥接：在配置容器网络或虚拟机网络时，网桥能够连接物理网络和虚拟网络。给网桥配置IP地址可以让它在物理和虚拟网络之间转发网络层（例如IP）数据包，从而实现更复杂的网络配置和服务。

综上所述，尽管网桥的基础功能与数据链路层有关，但让它们能够配置IP地址为它们提供了更大的灵活性和功能，包括但不限于远程管理和参与网络层的操作。