談ＶＬＡＮ技術

時間：2024-06-30 21:37:21 計算機畢業論文我要投稿

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談ＶＬＡＮ技術

摘要:隨著網絡的不斷擴展，接入設備逐漸增多，迫切需要一種技術解決在局域網內部出現的訪問沖突與廣播風暴一類的問題，VLAN的產生就解決這個問題。本文介紹了VLAN技術的概念、優點，詳細描述了VLAN的劃分方法，給出了一個簡單的公司內部進行VLAN的劃分實例。

關鍵詞:VLAN;網絡管理
　　
　　一、VLAN技術概述
　　
　　VLAN(Virtual Local Area Network)也就是虛擬局域網，是一種建立在交換技術基礎之上的，通過將局域網內的機器設備邏輯地而不是物理地劃分成一個個不同的網段，以軟件方式實現邏輯工作組的劃分與管理的技術。VLAN的作用是使得同一VLAN中的成員間能夠互相通信，而不同VLAN之間則是相互隔離的，不同的VLAN間的如果要通信就要通過必要的路由設備。
　　
　　二、 VLAN的優點
　　
　　（一）可以控制網絡廣播
　　在沒有應用VLAN技術的局域網內的整個網絡都是廣播域，這樣就使得網內的一臺設備發出網絡廣播時，在局域網內的任何一臺設備的接口都能接收到廣播，因此當網絡內的設備越來越多時，網絡上的廣播也就越來越多，占用的時間和資源也就越來越多，當廣播多到一定的數量時，就會影響到正常的信息的傳送。這樣就能導致信息延遲，嚴重的可以造成網絡的癱瘓、堵塞，嚴重的影響了正常的網絡應用，這就是所謂的網絡風暴。
　　在應用了VLAN技術的局域網中，縮小了廣播的廣播域，在一個VLAN中的廣播風暴也不會影響到其他的VLAN，從而有效地減少了廣播風暴對局域網網絡的影響。
　　（二）增強了網絡的安全性
　　在局域網中應用VLAN技術可以把互相通信比較頻繁的用戶劃分到同一個VLAN中，這樣在同一個工作組中的信息傳輸只在同一個組內廣播，從而也減輕了因廣播包被截獲而引起的信息泄露，增強了網絡的安全性。
　　（三）簡化網絡管理員的管理工作
　　在應用VLAN技術后網絡管理員就可以輕松的管理網絡，靈活構建虛擬工作組。用VLAN可以劃分不同的用戶到不同的工作組，同一工作組的用戶也不必局限于某一固定的物理范圍，網絡構建和維護更方便靈活。
　　
　　三、 VLAN的劃分方法
　　
　　（一）根據端口來劃分VLAN
　　許多VLAN廠商都利用交換機的端口來劃分VLAN成員。被設定的端口都在同一個廣播域中。例如，一個交換機的1，2，3，4，5端口被定義為虛擬網AAA，同一交換機的6，7，8端口組成虛擬網BBB。這樣做允許各端口之間的通訊，并允許共享型網絡的升級。但是，這種劃分模式將虛擬網限制在了一臺交換機上。
　　第二代端口VLAN技術允許跨越多個交換機的多個不同端口劃分VLAN，不同交換機上的若干個端口可以組成同一個虛擬網。
　　以交換機端口來劃分網絡成員，其配置過程簡單明了。因此，從目前來看，這種根據端口來劃分VLAN的方式仍然是最常用的一種方式。不足之處是不夠靈活，當一臺機器設備需要從一個端口移動到另一個新的端口，但是新端口與舊端口不在同一個VLAN之中時，要修改端口的VLAN設置，或在用戶計算機上重新配置網絡地址，這樣才能使這臺設備加入到新的VLAN。
　　（二）根據MAC地址劃分VLAN
　　這種劃分VLAN方法的最大優點就是當用戶物理位置移動時，即從一個交換機換到其他的交換機時，就無需對它進行重新配置，自動把它添加到相應的VLAN中。所以，可以認為這種根據MAC地址的劃分方法是基于用戶的VLAN。這種方法的缺點是不夠便捷，初始化時，所有的用戶都必須進行配置，如果有幾百個甚至上千個用戶的話，配置工作就顯得相當的繁瑣，并且由于需要跟蹤設備內的MAC地址進行跟蹤，導致了交換機執行效率的降低。另外，對于使用筆記本電腦的用戶來說，他們的網卡可能經常更換，這樣，VLAN就必須不停地配置。
　　（三）根據網絡層劃分VLAN
　　這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的網絡層地址或協議類型(如果支持多協議)劃分的，雖然這種劃分方法是根據網絡地址，比如IP地址，但它不是路由，與網絡層的路由毫無關系。這種方法的優點是用戶的物理位置改變了，不需要重新配置所屬的VLAN，而且可以根據協議類型來劃分VLAN，這對網絡管理者來說很重要，還有，這種方法不需要附加的幀標簽來識別VLAN，這樣可以減少網絡的通信量。這種方法的缺點是效率低，因為檢查每一個數據包的網絡層地址是需要消耗處理時間的。
　　（四）根據IP組播劃分VLAN
　　IP 組播實際上也是一種VLAN的定義，即認為一個組播組就是一個VLAN，這種劃分的方法將VLAN擴大到了廣域網，因此這種方法具有更大的靈活性，而且也很容易通過路由器進行擴展，當然這種方法不適合局域網，主要是效率不高。
　　（五）基于規則的VLAN
　　也稱為基于策略的VLAN。這是最靈活的VLAN劃分方法，具有自動配置的能力，能夠把相關的用戶連成一體，在邏輯劃分上稱為“關系網絡”。網絡管理員只需在網管軟件中確定劃分VLAN的規則（或屬性），那么當一個設備加入網絡中時，將會被“感知”，并被自己地包含進正確的VLAN中。同時，對設備的移動和改變也可自動識別和跟蹤。
　　采用這種方法，整個網絡可以非常方便地通過路由器擴展網絡規模。有的產品還支持一個端口上的主機分別屬于不同的VLAN，這在交換機與共享式Hub共存的環境中顯得尤為重要。自動配置VLAN時，交換機中軟件自動檢查進入交換機端口的廣播信息的IP源地址，然后軟件自動將這個端口分配給一個由IP子網映射成的VLAN。
　四、公司內部進行VLAN的劃分實例
　　
　　某公司現在有工程部、銷售部、財務部。VLAN的劃分：工程部VLAN10，銷售部VLAN20，財務部VLAN30，并且各部門還可以相互通訊。現有設備如下:Cisco 3640路由器，Cisco Catalyst 2924交換機一臺，二級交換機若干臺。
　　交換機配置文件中的部分代碼如下：
　　......
　　!
　　interface vlan10
　　ip address 192.168.0.1
　　!
　　interface vlan20
　　ip address 192.168.1.1
　　!
　　interface vlan30
　　ip address 192.168.2.1
　　!
　　......
　　路由器配置文件中的部分代碼如下：
　　......
　　interface FastEthernet 1/0.1
　　encapsulation isl 10
　　ip address 192.168.0.2
　　!
　　interface FastEthe

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