中、小局域網(wǎng)交換機(jī)VLAN的網(wǎng)絡(luò)配置
有關(guān)VLAN的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(shù)早在1996年(思科)公司就提出 了。隨著幾年來的發(fā)展,VLAN技術(shù)得到廣泛的支持,在大大小小的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用,成為當(dāng)前最為熱門的一種以太局域網(wǎng)技術(shù)。本篇就要 為大家介紹機(jī)的一個最常見技術(shù)應(yīng)用--VLAN技術(shù),并針對中、小局域網(wǎng)VLAN的網(wǎng)絡(luò)配置以實例的方式向大家簡單介紹其配置方法。
一、VLAN基礎(chǔ)
VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名為虛擬局域網(wǎng),注意不是VPN(虛擬專用網(wǎng))。VLAN是一種將局域網(wǎng)設(shè)備從邏輯上 劃分(注意,不是從物理上劃分)成一個個網(wǎng)段,從而實現(xiàn)虛擬工作組的新興數(shù)據(jù)技術(shù)。這一新興技術(shù)主要應(yīng)用于交換機(jī)和器中,但主 流應(yīng)用還是在交換機(jī)之中。但又不是所有交換機(jī)都具有此功能,只有VLAN的第三層以上交換機(jī)才具有此功能,這一點可以查看相應(yīng)交換機(jī) 的說明書即可得知。
IEEE于1999年頒布了用以標(biāo)準(zhǔn)化VLAN實現(xiàn)方案的802.1Q標(biāo)準(zhǔn)草案。VLAN技術(shù)的出現(xiàn),使得管理員根據(jù)實際應(yīng)用需求,把同一 物理局域網(wǎng)內(nèi)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(jī)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(nèi)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(wǎng)段。由VLAN的特點可知,一個VLAN內(nèi)部的廣播和單播流量都不會轉(zhuǎn)發(fā)到其他VLAN中,從而有助于控制流量、減少設(shè)備投資、簡化網(wǎng)絡(luò) 管理、提高網(wǎng)絡(luò)的性。
交換技術(shù)的發(fā)展,也加快了新的交換技術(shù)(VLAN)的應(yīng)用速度。通過將企業(yè)網(wǎng)絡(luò)劃分為虛擬網(wǎng)絡(luò)VLAN網(wǎng)段,可以強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng) 絡(luò),控制不必要的數(shù)據(jù)廣播。在共享網(wǎng)絡(luò)中,一個物理的網(wǎng)段就是一個廣播域。而在交換網(wǎng)絡(luò)中,廣播域可以是有一組任意選定的第二層 網(wǎng)絡(luò)地址(MAC地址)組成的虛擬網(wǎng)段。這樣,網(wǎng)絡(luò)中工作組的劃分可以突破共享網(wǎng)絡(luò)中的地理位置限制,而完全根據(jù)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(wǎng)絡(luò)規(guī)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(jī)連接,它們之間的通訊就 好象在獨立的交換機(jī)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?shù)狡渌?VLAN中去,這樣可以很好的控制不必要的 廣播風(fēng)暴的產(chǎn)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(yè)網(wǎng)絡(luò)中不同部門之間的安全性。網(wǎng)絡(luò)管理員可以通過 配置VLAN之間的路由來全面管理企業(yè)內(nèi)部不同管理單元之間的信息互訪。交換機(jī)是根據(jù)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(yè)網(wǎng)絡(luò)中移動辦公,不論他在何處接入交換網(wǎng)絡(luò),他都可以與VLAN內(nèi)其他用戶自如通訊。
VLAN網(wǎng)絡(luò)可以是有混合的網(wǎng)絡(luò)類型設(shè)備組成,比如:10M以太網(wǎng)、100M以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)、FDDI、CDDI等等,可以是工作站、 、集線器、網(wǎng)絡(luò)上行主干等等。
VLAN除了能將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個廣播域,從而有效地控制廣播風(fēng)暴的發(fā)生,以及使網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變得非常靈活的優(yōu)點外,還可以 用于控制網(wǎng)絡(luò)中不同部門、不同站點之間的互相訪問。
VLAN是為解決以太網(wǎng)的廣播問題和安全性而提出的一種,它在以太網(wǎng) 幀的基礎(chǔ)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(wǎng)。虛擬局域 網(wǎng)的好處是可以限制廣播范圍,并能夠形成虛擬工作組,動態(tài)管理網(wǎng)絡(luò)。
二、VLAN的劃分方法
VLAN在交換機(jī)上的實現(xiàn)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(yīng)用的一種VLAN劃分方法,應(yīng)用也最為廣泛、最有效,目前絕大多數(shù)VLAN協(xié)議的交換機(jī)都提供這種VLAN配置方法。這種 劃分VLAN的方法是根據(jù)以太網(wǎng)交換機(jī)的交換端口來劃分的,它是將VLAN交換機(jī)上的物理端口和VLAN交換機(jī)內(nèi)部的PVC(永久虛電路)端口分成若干 個組,每個組構(gòu)成一個虛擬網(wǎng),相當(dāng)于一個獨立的VLAN交換機(jī)。
對于不同部門需要互訪時,可通過路由器轉(zhuǎn)發(fā),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(jī)、 路由交換機(jī)或路由器的相應(yīng)端口上,設(shè)定可通過的MAC地址集。這樣就可以防止非法入侵者從內(nèi)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(yōu)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(yīng)的VLAN 組即可。適合于任何大小的網(wǎng)絡(luò)。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(jī)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(jù)每個主機(jī)的MAC地址來劃分,即對每個MAC地址的主機(jī)都配置他屬于哪個組,它實現(xiàn)的機(jī)制就是每一塊 網(wǎng)卡都對應(yīng)唯一的MAC地址,VLAN交換機(jī)跟蹤屬于VLAN MAC的地址。這種方式的VLAN允許網(wǎng)絡(luò)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(jī)制可以看出,這種VLAN的劃分方法的最大優(yōu)點就是當(dāng)用戶物理位置移動時,即從一個交換機(jī)換到其他的交換機(jī)時 ,VLAN不用重新配置,因為它是基于用戶,而不是基于交換機(jī)的端口。這種方法的缺點是初始化時,所有的用戶都必須進(jìn)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(wǎng)。而且這種劃分的方法也導(dǎo)致了交換機(jī)執(zhí)行效率的降低, 因為在每一個交換機(jī)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(dāng)不容易。另外,對于使用筆記本電腦的 用戶來說,他們的網(wǎng)卡可能經(jīng)常更換,這樣VLAN就必須經(jīng)常配置。
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