《電子技術應用》
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中、小局域網交換機VLAN的網絡配置
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摘要: 有關VLAN的技術標準IEEE 802.1Q早在1999年6月份就由IEEE委員正式頒布實施了,而且最早的VLNA技術早在1996年(思科)公司就提出了。隨著幾年來的發展,VLAN技術得到廣泛的支持,在大大小小的企業網絡中廣泛應用,成為當前最為熱門的一種以太局域網技術。本篇就要為大家介紹機的一個最常見技術應用--VLAN技術,并針對中、小局域網VLAN的網絡配置以實例的方式向大家簡單介紹其配置方法。
關鍵詞: VLAN LAN 局域網
Abstract:
Key words :

      有關LAN">VLAN的技術標準IEEE 802.1Q早在1999年6月份就由IEEE委員正式頒布實施了,而且最早的VLNA技術早在1996年(思科)公司就提出了。隨著幾年來的發展,VLAN技術得到廣泛的支持,在大大小小的企業網絡中廣泛應用,成為當前最為熱門的一種以太局域網技術。本篇就要為大家介紹機的一個最常見技術應用--VLAN技術,并針對中、小局域網VLAN的網絡配置以實例的方式向大家簡單介紹其配置方法。
  
  一、VLAN基礎

  VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名為"虛擬局域網",注意不是"VPN"(虛擬專用網)。VLAN是一種將局域網設備從邏輯上劃分(注意,不是從物理上劃分)成一個個網段,從而實現虛擬工作組的新興數據技術。這一新興技術主要應用于交換機和器中,但主流應用還是在交換機之中。但又不是所有交換機都具有此功能,只有VLAN的第三層以上交換機才具有此功能,這一點可以查看相應交換機的說明書即可得知。
  
  IEEE于1999年頒布了用以標準化VLAN實現方案的802.1Q標準草案。VLAN技術的出現,使得管理員根據實際應用需求,把同一物理局域網內的不同用戶邏輯地劃分成不同的廣播域,每一個VLAN都包含一組有著相同需求的計算機工作站,與物理上形成的LAN有著相同的屬性。由于它是從邏輯上劃分,而不是從物理上劃分,所以同一個VLAN內的各個工作站沒有限制在同一個物理范圍中,即這些工作站可以在不同物理LAN網段。由VLAN的特點可知,一個VLAN內部的廣播和單播流量都不會轉發到其他VLAN中,從而有助于控制流量、減少設備投資、簡化網絡管理、提高網絡的性。
  
  交換技術的發展,也加快了新的交換技術(VLAN)的應用速度。通過將企業網絡劃分為虛擬網絡VLAN網段,可以強化網絡管理和網絡,控制不必要的數據廣播。在共享網絡中,一個物理的網段就是一個廣播域。而在交換網絡中,廣播域可以是有一組任意選定的第二層網絡地址(MAC地址)組成的虛擬網段。這樣,網絡中工作組的劃分可以突破共享網絡中的地理位置限制,而完全根據管理功能來劃分。這種基于工作流的分組模式,大大提高了網絡規劃和重組的管理功能。在同一個VLAN中的工作站,不論它們實際與哪個交換機連接,它們之間的通訊就好象在獨立的交換機上一樣。同一個VLAN中的廣播只有VLAN中的成員才能聽到,而不會傳輸到其他的 VLAN中去,這樣可以很好的控制不必要的廣播風暴的產生。同時,若沒有的話,不同VLAN之間不能相互通訊,這樣增加了企業網絡中不同部門之間的安全性。網絡管理員可以通過配置VLAN之間的路由來全面管理企業內部不同管理單元之間的信息互訪。交換機是根據用戶工作站的MAC地址來劃分VLAN的。所以,用戶可以自由的在企業網絡中移動辦公,不論他在何處接入交換網絡,他都可以與VLAN內其他用戶自如通訊。
  
  VLAN網絡可以是有混合的網絡類型設備組成,比如:10M以太網、100M以太網、令牌網、FDDI、CDDI等等,可以是工作站、、集線器、網絡上行主干等等。
  
  VLAN除了能將網絡劃分為多個廣播域,從而有效地控制廣播風暴的發生,以及使網絡的拓撲結構變得非常靈活的優點外,還可以用于控制網絡中不同部門、不同站點之間的互相訪問。
  
  VLAN是為解決以太網的廣播問題和安全性而提出的一種,它在以太網 幀的基礎上增加了VLAN頭,用VLAN ID把用戶劃分為更小的工作組,限制不同工作組間的用戶互訪,每個工作組就是一個虛擬局域網。虛擬局域網的好處是可以限制廣播范圍,并能夠形成虛擬工作組,動態管理網絡。
  
  二、VLAN的劃分方法

  VLAN在交換機上的實現方法,可以大致劃分為六類:
  
  1. 基于端口劃分的VLAN
  
  這是最常應用的一種VLAN劃分方法,應用也最為廣泛、最有效,目前絕大多數VLAN協議的交換機都提供這種VLAN配置方法。這種劃分VLAN的方法是根據以太網交換機的交換端口來劃分的,它是將VLAN交換機上的物理端口和VLAN交換機內部的PVC(永久虛電路)端口分成若干個組,每個組構成一個虛擬網,相當于一個獨立的VLAN交換機。
  
  對于不同部門需要互訪時,可通過路由器轉發,并配合基于MAC地址的端口過濾。對某站點的訪問路徑上最靠近該站點的交換機、路由交換機或路由器的相應端口上,設定可通過的MAC地址集。這樣就可以防止非法入侵者從內部盜用IP地址從其他可接入點入侵的可能。
  
  從這種劃分方法本身我們可以看出,這種劃分的方法的優點是定義VLAN成員時非常簡單,只要將所有的端口都定義為相應的VLAN 組即可。適合于任何大小的網絡。它的缺點是如果某用戶離開了原來的端口,到了一個新的交換機的某個端口,必須重新定義。
  
  2. 基于MAC地址劃分VLAN
  
  這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的MAC地址來劃分,即對每個MAC地址的主機都配置他屬于哪個組,它實現的機制就是每一塊網卡都對應唯一的MAC地址,VLAN交換機跟蹤屬于VLAN MAC的地址。這種方式的VLAN允許網絡用戶從一個物理位置移動到另一個物理位置時,自 動保留其所屬VLAN的成員身份。
  
  由這種劃分的機制可以看出,這種VLAN的劃分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,VLAN不用重新配置,因為它是基于用戶,而不是基于交換機的端口。這種方法的缺點是初始化時,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,配置是非常累的,所以這種劃分方法通常適用于小型局域網。而且這種劃分的方法也導致了交換機執行效率的降低,因為在每一個交換機的端口都可能存在很多個VLAN組的成員,保存了許多用戶的MAC地址,查詢起來相當不容易。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就必須經常配置。
 

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