一个LAN,包括站、中继型集线器和交换式集线器,均运行在数据链路层上,如使用路由器,可将LAN连接到其他LAN,从而建立起互联运行。然后,给予每个LAN一个网络地址。互联运行的最好例子就是互联网(Internet)。有可能一个LAN是工业自动化系统而另一个LAN是信息系统,两个LAN通过路由器彼此链接。然而,在工厂内的结构化接线通常并不直接支持这样的接线。此外,配置路由器比配置VLAN,其难度要大得多。我们期望的是:信息系统和工业自动化系统在同一个LAN上,但它们在逻辑上分隔为两个LAN,这就是VLAN能在一个LAN内,所有的站连接到中继型集线器。全部站点侦听3种类型的发送——单播、组播和广播。这种情况是不可能建立起分隔的VLAN,因为没有一个限制通信量的方法。VLAN的一个基本要求是使用交换型集线器,通过观察其进入端口接收报文中出现的源MAC(Medium Access Control,媒体访问控制),一个交换机能了解站点的位置。MAC地址-端口号的关联(Association)就这样登录在其筛选数据库内。以后,所有指定到存储在交换机筛选数据库中的某一个MAC地址的发送只能导向到与该MAC地址关联的端口。如接收到一个没有关联的MAC地址,则发送将涌向所有端口(除该接收的端口外),也就是说,这时交换机的功能如同一个中继式集线器。以上对组播或广播报文均适用。由于交换机限制单播报文,只能到有关的站,因此其性能比中继式集线器有明显的改进。正是这种筛选能力用于VLAN的开发,通过建立到交换机端口的VLAN关联,一个单独的交换型集线器经过这样的配置,其作用如同若干个独立的交换型集线器。
熟悉现场总线接线的人们经常抱怨工业以太网的一个方面,那就是它坚持TIA/EIA-586-A限定的星形拓朴结构接线。现场总线是以总线拓朴结构接线的,因此不需要使用集线器。由于所有的发送均和现场总线的通信业务有关,因此亦没有必要分隔发送。结构化接线标准只支持星形拓朴结构,所以不支持总线拓朴以太网标准如10BASE2。然而正是星形拓朴允许我们建立VLAN,由于一个,只允许一个站连接到集线器上的一个端口,通过端口的关联就可以知道站点的确实位置,因此使用交换型集线器技术能建立起VLAN。