VLAN技術在校園網中的應用

2019-11-05 03:02:38

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供稿：網友

　　VLAN是校園網中最常使用的一種技術，那么到底什么是VLAN，它又是怎么在校園網中應用的呢？我們將從以下幾個方面說起（VLAN技術有多種，這里著重講解基于端口的VLAN）。

　　■小知識

　　關于VLAN

　　VLAN（Virtual Local Area Network，虛擬局域網）是指在交換局域網的基礎上，采用網絡治理軟件構建的可跨越不同網段、不同網絡的端到端的邏輯網絡。一個VLAN組成一個邏輯子網，即一個邏輯廣播域，它可以覆蓋多個網絡設備，答應處于不同地理位置的網絡用戶加入到一個邏輯子網中。

　　為什么需要VLAN技術

　　1. 提高網絡的安全性

　　先舉一個例子：假設校園內有兩個不同安全要求的科室：財務室和微機房，我們往往會提出非凡的要求——微機房和財務室的網絡必須隔離，以免財務數據泄漏。在不使用VLAN技術的情況下，我們需要兩個相互獨立的交換機來連接兩個網絡，這樣就會造成資源的浪費。而VLAN技術的出現，就很好地解決了這類問題。在一臺交換機上劃分VLAN以后，不同VLAN的之間將不能直接通信，通信流量被控制在VLAN中，VLAN間的通信必須通過三層設備（路由器）。我們可以在路由器上設置訪問控制，從而很好地提高了網絡的安全性。

　　2. 控制網絡廣播

　　局域網的整個網絡是廣播域，這意味著只要有一臺計算機發送廣播，該廣播就會送到每一個交換機接口，即使你的交換機是級聯的。假如網絡內的計算機數量較多，廣播將消耗極大的網絡帶寬。但是假如在交換機上劃分VLAN，那么一個VLAN內的廣播將不會發送到其他VLAN，相應地提高了帶寬的利用率。

　　3. 方便網絡治理

　　在整個局域網中，VLAN用戶假如移動位置，我們不需要重新布線和調試，只要在交換機上重新分配相應端口到該VLAN就可以了。

　　VLAN的種類劃分

　　1. 基于端口的VLAN

　　可以直接靜態地將交換機端口劃分給不同的VLAN，例如端口1～10分配給VLAN1，端口11～20分配給VLAN2，端口20～23分配給VLAN3。治理員只配置端口的歸屬，不用關心端口到底連接什么設備。但是每個端口只能屬于一個VLAN。

　　說明：采用這種方式時，治理員必須了解客戶端的位置，假如客戶端移動，交換機端口必須重設。

　　2. 基于MAC地址的VLAN

　　交換機內存有一個VLAN與MAC地址的關系表，交換機可以隨時獲取網卡的MAC地址，并根據地址的不同將它們分配到不同的VLAN。

　　說明：這種方式屬于動態治理，治理員不用關心客戶端所處的拓撲位置，但需要了解所有客戶端的MAC地址并逐一配置。用戶更換網卡后，交換機配置也需要做相應的修改。

　　圖1 交換端口1～3劃分給VLAN1，端口5～6劃分給VLAN2，那么財務網絡和機房網絡將不能通信。

　　圖1

　　圖2 最簡單的VLAN間路由。假如路由器支持Vlan Trunking技術，可以只使用一條線路來連接路由器和交換機，稱為“單臂路由”。

　　圖2

　　圖3 廣播都被封閉在VLAN的范圍內而不會相互干擾。

　　圖3

　　圖4 兩臺交換機都劃分了三個VLAN，那么就需要用三根數據線進行連接。假如VLAN劃分很多，對交換機的端口是極大的浪費。

　　圖4

　　圖5 兩臺交換機間只使用了一條數據線，只占用兩個端口就可以傳送三個VLAN的數據

　　圖5

　　3. 基于三層的VLAN

　　基于三層的VLAN一般有兩種，其一可以根據不同的協議組成不同的VLAN，其二可以根據不同的網絡地址段組成不同的VLAN。以ip為例，可以設置192.168.0.X，掩碼255.255.255.0為VLAN1，設置192.168.1.X，掩碼255.255.255.0為VLAN2。

　　說明：這種VLAN功能最強大，但是必須工作在三層，設備價格比較高。

　　Trunk技術的使用

　　因為VLAN可以看做相互隔離的網絡，那么兩臺劃分了VLAN的交換機之間的通信就必須注重。例如，交換機A和交換機B上都劃分了VLAN1、VLAN2和VLAN3，那么交換機是怎么進行數據交換的呢？假如沒有使用非凡技術，我們只能用網線連接每一個VLAN，而解決這一問題的技術就是Vlan Trunking，它可以讓任何VLAN的信息從同一條線路通過。

　　作為最常使用的局域網技術之一，VLAN的應用可以使我們的校園網更加穩固和高效。

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