VLAN技术及其应用

SN10093044E-mail: info(cece. netcnComputer Knowledge and Technology电脑知识与技术VolL. 6. No 33, November 2010, pp.9258-9260Te+86-551-56909635690964VLAN技术及其应用伍琼(中国铁通芫湖分公司安徽芜湖241000摘要:传统的以太网很难解决广播风暴的的问題,而VAIN技术的引入能很好的解决这个问题,它提供了不依赖物理位王的局域网划分方案,有效的隔离广播城。本文简要介绍VLAN技术的特点及其应用。关键词:VLAN;广播城;局城网中图分类号:TP393文献标识码A文章编号:1009-304(20103-925803Technology and Application of VLANwU Qiong(China Tietong Wuhu branch, Wuhu 241000, China)Abstract: the traditional Ethernet is difficult to solve the problem of the broadcast storm, and the introduction of the VLAN technologyan well solve the problem, it provides not rely on the physical location LAN division method, effective isolation broadcast domain. Thispaper briefly introduces the VLAN technology characteristics and applicationsKey words: VLAN; broadcast domain; LAN随着信息技术的飞速发展,计算机技术和网络技术的不断完善,人们对网络的要求也越来越高,以太网以其高的传输速率、好的兼容性等优点成为现代局域网的主流。但随着网络里计算机数量的增多,一方面局域网中广播的数据量不断增加,严重影响网络的工作效率;另一方面同.网络里不同的用户对网络的功能和安全性等因素有着不同的需求。VLAN技术的出现很好的解决了上述问题,它从逻辑上把网络划分成不同的网段,不仅有效的隔离广播域,提高了网络传输效率,增加了网络的安全性,还降低了从物理上划分子网的移动和变更的组网成本。I VLAN技术LI概述VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为"虚拟局域网"。VAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中,但主流应用还是在交换机之中。但又不是所有交换机都具有此功能,只有vLAN协议的第三层以上交换机才具有此功能。ⅥLAN可以根据网络用户的位置、作用、部门或者根据网络用户所使用的应用程序和协议来进行分组。基于交换机的虚拟局域网能够为局域网解决冲奕域、广播域、带宽问题。早期的VLAN各个厂商之间是不兼容的,现在ⅥLAN基本上采用LEEE8021Q标准这是一种采用帧标记的技术,其方法是在帧头上加上LAN标记,根据标记决定帧的转发等。12VLAN的划分方法VLAN的划分方法大体上有三种:通过端口划分ⅤLAN通过MAC地址划分ⅥLAN和通过网络协议划分vLAN1.2.1通过端口划分vLAN通过端口的vLAN和 LAN Switch的物理端口对应,被设定的端口都在同一个广播域中配置方法简单,实现起来方便。例如个交换机的1,2,3,4端口被定义为虚拟网A,同一交换机的5,6,78端口组成虚拟网B。这样做允许各端口之间的通讯,并允许共享型网络的升级。但是,这种划分模式将虚拟网限制在了一台交换机上。当用户的位置发生改变时LAN就有可能变化,这种情况下,就需要网络管理员重新调整vLAN122通过MAC地址划分VLAN通过MAC地址划分VLAN是根据用户网卡的MAC地址定义的vLAN。其优点是用户移动时,LAN无需网络管理员人工干预。所以,可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的ⅥLAN,这种方法的缺点是初始化时,所有的用户都必须进行配置配置比较麻烦。123通过网络协议划分VLAN通过网络协议划分vLAN有两种含义中国煤化工CNMHG收稿日期:2010-10-21作者简介:伍琼(1984-),女,安徽芜湖人,中国铁通芜湖分公司助理工程师。9258·计算机同络与安盒本栏目责任编:冯常第6卷第33期(2010年11月Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术根据协议类型划分ⅤLAN,例如IⅥ LAN IPX VLAN等根据网络层地址(IP地址)划分VLAN。这种方法的优点是用户的物理位置改变了,不需要重新配置所属的ⅤLAN。而且可以根据协议类型来划分VLAN,不需要附加的帧标签来识别VLAN,这样可以减少网络的通信量。但是这种方式不是直接在链路层上进行操作,所以配置起来比较复杂,效率也比较低。13VLAN的几个相关概念1.3.1 VLAN TrunkVLAN Trunk(虚拟局域网中继技术)的作用是让连接在不同交换机上的相同VLAN中的主机互通。如果交换机A和交换机B都设置有同一ⅥLAN里的计算机,交换机A的VLAN中的计算机要访问交换机B的LAN中的计算机,我们可以把两台交换机的级联端口设置为 Trunk端口,当交换机把数据包从级联口发出去的时候,会在数据包中做一个标记(TAG),以使其它交换机识别该数据包属于哪一个VLAN,其它交换机收到这样一个数据包后,只会将该数据包转发到标记中指定的ⅤLAN,从而完成了跨越交换机的VAN内部数据传输。1.3.2 Access mode H Trunk modeAccess mode是和 Trunk mode对应的一种端口模式。 Access mode就是普通端口模式; Trunk mode就是带标记(TAG)的端口模式1.33 PVIDPVID(PortⅤ LAN ID),即端口的虚拟局域网I号。PVID就是一个数据帧进人交换机端口的时候,如果没有带TAG头,且该端口上配置了PVID,那么,该数据包就会被打上相应的TAG头;如果进入的数据帧已经带有TAG头的话,那么交换机一般不会再增加TAG头,即使是端口上配置了PVD号;PVID(端口 VLAN II号)是非标记端口的 LAN ID设定。当非标记数据包进入交换机,交换机将检查VLAN设定并决定是否进行转发Aces端口发出的报文,不带有ⅥLAN标识;TAG端口发出的报文,如果报文本身的VLAN标识和端口PVID不同,则报文直接送出,如果相同,则去掉报文ⅤLAN标识直接送出1916.1,/:4乙B2.02VLAN的应用21使用LAN设计局域网使用VLAN设计局域网的特点:通过使用VLAN构建局域网,用户能够不受物理链路的限制而自由地分割广播域。另外,通过路由器与三层交换机提供的ⅤLAN间路由,能够适应灵活多变的网络构成。但是,由于利用VLAN容易导致网络构成复杂化,因此也会造成整个网络的组成难以把握。下面,就让我们来看看具体的实例。1)不使用ⅤLAN的局域网中网络构成的改变17,E1假设有如图1所示的由1台路由器、台交换机构成的“不使用ⅥLAN"的网络。图中的路由器,带有2个LAN接口。左侧的网络是19216024,右侧是1921682024。如果想将192.1681024这个网络上的计算机B转移到网络1921682024上去就需要改变物理连接、将B接到右侧的交换机上。如果还需要新增一个地址为1921683024的网络,还要在路由器上再占用一个LAN接口并添加一台交换机。由于这台路由器上只有两个LAN接口因此为了新增网络还必须将路由器升级为带有3个LAN接口的产品久换机2)使用VLAN的局域网中网络构成的改变。再假设有一个由1台路由器2台交换机构成的使用VLAN"的局域网。交换机啤白回q与交换机、交换机与路由器之间均为汇聚链路;并且假设1921681.024对应红色VLAN、19216820724对应黄色vLAN2,如图2所示。如果将连接在交换机1上192.1681024这个网段的计算机B转到网络1921682024上时,无需更改物理布线。只要在交换机上生成黄色vLAN2然后将因2计算机B所连的端口2加入到黄色LAN2中去使它成为访问链接即可然后根据需要设定计算机B的IP地址、默认网关等信息就可以了中国煤化工获取的,那么在客户机方面无需进行任何设定修改就可以在不同网段间移动。CNMHG利用vLAN后我们可以在不改动任何物理布线的前提下,自由进行网络的逻辑设计。如果所处的工作环境恰恰需要经常改变网络布局那么利用ⅤLAN的优势就十分明显了。并且,当需要新增一个地址为19216830024的网段时,也只需要在交换机上新建本栏目贾任编:冯譬::·:计算机网峰与息验盒::9259Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第6卷第33期(2010年11月个对应19216830724的LAN3,并将所需的端口加入它的访问链路就可以了。果网络环境中还需要利用外部路由器则只要在路由器的汇聚端口上新增一个子接口的设定就可以完成全部操作,而不需要消耗更多的物理接口(LAN接口)。要使用的是三层交换机内部的路由模块,则只需要新设一个VLAN接口即可。22在企业内部如何进行vAN划分及配置实例对于每个公司而言都有自己不同的需求,下面我们给出一个典型的公司的VLAN的实例,这样也可以成为我们以后为公司划分ⅥLAN的依据。某公司现在有建设部、市场部、财务部三个部门进行LAN的划分:建设部VLAN10,市场部VLAN20财务部VLAN30,并且各部门还可以相互通讯现有设备如下:Cis03640路由器, Cisco Catalyst2924交换机一台,二级交换机若干台。交换机配置文件中的部分代码如下interface vlan10ip address 192 168.0 1ip address 192. 168.1.1interface vlan 30ip address 192.168.2.1路由器配置文件中的部分代码如下:interface FastEthernet 1/0.1sulation isl 10ip address 192.168.0.2interface FastEthernet 1/0.2encapsulation isl 20address 192. 168. 1.2interface FastEthemet 1/0.3encapsulation isl 30ip address 192.. 2network 192. 168.0.03结束语vLAN技术的应用,使网络工作组的划分突破了地理位置的限制,而完全根据管理功能来划分。VLAN可以根据网络用户的位置、作用部门或者根据网络用户所使用的应用程序和协议来进行分组。基于交换机的虚拟局域网能够为局域网解决冲突域、广播域、带寬问題。另外,ⅥLAN具有灵活性和可扩张性等特点,方便于网络维护和管理这两个特点正是现代局域网设计必须实现的两个基本目标,在局域网中有效利用虚拟局域网技术能够提高网络运行效率。由于作者水平和能力所限,文中难免有些不足和错误,敬请各位读者批评指正。参考文献1黄克新.电信机务员[M信息产业部通信行业职业技能鉴定指导中心,2004[2]谢希仁计算机网络M]2版.北京:电子工业出版社2003]陈应明.计算机网络与应用[M!北京冶金工业出版社,200514雷震甲网络工程师教程M北京清华大学出版社200中国煤化工CNMHG9260·计算机网络与魑意安全·::本栏目责任编:冯