4. VLAN 基础配置：VLAN 概念、Access 与 Trunk 端口、PVID 设置、VLAN 划分实战
各位工程师，今天我们聊 VLAN。说实话，VLAN 这个概念在车载以太网里太基础了，但也是很多人翻车的地方。我见过不少项目，VLAN 配错了，结果摄像头数据跑到娱乐屏上去了，那画面……嗯，你懂的。
4.1 VLAN 到底是什么？
VLAN，全称 Virtual Local Area Network，虚拟局域网。说白了，就是把一个物理交换机，切成几个逻辑上独立的交换机。
为什么要这么做？
- 隔离：ADAS 域的数据和车载娱乐系统的数据不能混在一起。安全第一。
- 减少广播：没有 VLAN，一个 ARP 广播全网都能收到，带宽浪费严重。
- 灵活组网：物理位置不重要，逻辑分组才重要。摄像头在车头，网关在车尾，但可以属于同一个 VLAN。
核心概念：VLAN ID 是 12 位的，范围 1-4094。0 和 4095 保留。车载场景常用 VLAN 1（默认）、VLAN 100（ADAS）、VLAN 200（信息娱乐）。
4.2 Access 端口 vs Trunk 端口
这两个端口类型，是 VLAN 配置的基石。我刚开始做车载项目时，就搞混过 Access 和 Trunk，结果摄像头死活不通。后来才明白，它们干的活完全不一样。
| 特性 | Access 端口 | Trunk 端口 |
|---|---|---|
| 用途 | 连接终端设备（ECU、摄像头、显示器） | 连接交换机之间，或交换机与路由器 |
| VLAN 数量 | 只属于 1 个 VLAN | 可以承载多个 VLAN |
| 帧格式 | 发送不带 Tag 的帧 | 发送带 802.1Q Tag 的帧 |
| PVID 作用 | 接收帧时打上 PVID 的 Tag | 接收 Untagged 帧时打上 PVID 的 Tag |
| 典型场景 | 摄像头接 Access 口，VLAN 100 | 交换机级联，Trunk 口放行 VLAN 100, 200 |
简单记忆法：Access 口是「单 VLAN 专用通道」，Trunk 口是「多 VLAN 高速公路」。
4.3 PVID 设置——最容易踩的坑
PVID，Port VLAN ID。每个端口都有一个 PVID，默认是 1。
它的作用是什么？
- 当端口收到一个不带 Tag 的帧时，交换机会给这个帧打上 PVID 对应的 VLAN Tag。
- 当端口收到一个带 Tag 的帧时，PVID 不生效，直接按 Tag 处理。
我曾经踩过的坑：有一次，我把摄像头的 Access 口 PVID 设成了 100，但 Trunk 口忘了放行 VLAN 100。结果摄像头的数据到了 Trunk 口就被丢弃了。排查了整整两个小时……后来我养成了一个习惯：配完 VLAN 后，一定检查 Trunk 口的 allowed VLAN 列表。
PVID 配置要点：
- Access 口的 PVID 必须等于它所属的 VLAN ID。
- Trunk 口的 PVID 通常保持默认 1，除非有特殊需求。
- Trunk 口收到 Untagged 帧时，会打上 PVID 的 Tag。所以如果 Trunk 口 PVID 是 1，那么 Untagged 帧就属于 VLAN 1。
4.4 VLAN 划分实战——车载场景
我们来看一个实际的车载网络拓扑。假设一辆智能汽车，有 4 个摄像头（前视、后视、左视、右视），1 个 ADAS 域控制器，1 个信息娱乐主机，1 个网关。
需求：
- 摄像头数据只给 ADAS 域控制器，不给娱乐主机。
- 娱乐主机可以访问互联网，但不能访问 ADAS 数据。
- 网关连接 T-Box，可以访问所有 VLAN。
VLAN 规划：
| VLAN ID | 名称 | 成员设备 |
|---|---|---|
| 10 | Camera_VLAN | 4 个摄像头、ADAS 域控制器 |
| 20 | Infotainment_VLAN | 信息娱乐主机、T-Box |
| 1 | Management_VLAN | 网关、所有交换机管理口 |
交换机端口配置：
! 配置摄像头端口（Access 口，VLAN 10）
interface GigabitEthernet0/1
switchport mode access
switchport access vlan 10
spanning-tree portfast
! 配置 ADAS 域控制器端口（Access 口，VLAN 10）
interface GigabitEthernet0/5
switchport mode access
switchport access vlan 10
! 配置娱乐主机端口（Access 口，VLAN 20）
interface GigabitEthernet0/6
switchport mode access
switchport access vlan 20
! 配置网关端口（Trunk 口，放行所有 VLAN）
interface GigabitEthernet0/24
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 1,10,20
switchport trunk native vlan 1
个人习惯：我一般把 Trunk 口的 native VLAN 设成 1，这样管理流量不用打 Tag，方便调试。但注意，native VLAN 必须在两端一致，否则会出现 VLAN 泄漏。
4.5 VLAN 划分知识体系
下面这张图，是我自己总结的 VLAN 配置决策流程。每次做新项目，我都会过一遍这个流程，确保不遗漏。
4.6 验证与排障
配置完了，怎么验证？我一般用三步法：
- show vlan brief：查看 VLAN 和端口对应关系。
- show interfaces trunk：查看 Trunk 口状态和 allowed VLAN。
- ping 测试：同 VLAN 内设备互 ping，不同 VLAN 设备不应互通。
避坑指南：我曾经遇到过一个问题，两个交换机 Trunk 口都配好了，但 VLAN 10 的设备就是不通。后来发现，一台交换机的 Trunk 口 native VLAN 是 1，另一台是 10。native VLAN 不一致，导致 Untagged 帧被错误地划分到了不同 VLAN。从那以后，我每次配 Trunk 口都会检查 native VLAN 是否一致。
好了，VLAN 基础配置就讲到这里。记住：Access 口连设备，Trunk 口连交换机，PVID 别搞错，allowed VLAN 别漏掉。做到这四点，VLAN 配置基本不会出大问题。