網(wǎng)絡(luò)工程中的VLAN技術(shù)分析

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摘要：伴隨信息技術(shù)的飛速發(fā)展，VLAN技術(shù)在諸多行業(yè)領(lǐng)域得到廣泛推廣。歷經(jīng)多年發(fā)展，其現(xiàn)已成為一項較為實用成熟的新型技術(shù)。因而社會發(fā)展對應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對局域網(wǎng)開展組建的需求變得越來越迫切。文章通過分析VLAN技術(shù)，對VLAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)工程中的應(yīng)用展開探討，旨在為如何促進(jìn)vlan技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)工程中的科學(xué)合理應(yīng)用研究適用提供一些思路。

關(guān)鍵詞：VLAN技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)工程；應(yīng)用

伴隨社會的不斷發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)為人們帶來了方方面面的影響，社會發(fā)展對應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對局域網(wǎng)開展組建的需求也越來越嚴(yán)苛。VLAN技術(shù)作為局域網(wǎng)技術(shù)中十分重要的一項技術(shù)，從事網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的技術(shù)人員務(wù)必要對其進(jìn)行充分掌握。VLAN技術(shù)可實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)開展更為安全、高效的管理，伴隨計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，VLAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)工程中也得到了廣泛推廣，VLAN技術(shù)一方面可滿足網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對局域網(wǎng)開展組建的需求，一方面可對網(wǎng)絡(luò)開展靈活分段，進(jìn)一步極大程度強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全性[1]。由此可見，對網(wǎng)絡(luò)工程中的VLAN技術(shù)開展研究，有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1VLAN技術(shù)概述

1.1VLAN技術(shù)概念

虛擬局域網(wǎng)（VLAN）是一種經(jīng)由將局域網(wǎng)中設(shè)備邏輯地而并非物理地轉(zhuǎn)化的一個個網(wǎng)段，進(jìn)一步達(dá)成虛擬工作組的一類新型交換技術(shù)。每一個VLAN組成一個邏輯子網(wǎng)，可對多項網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行覆蓋，且處在各個地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)用戶均可加入至其中任意一個邏輯子網(wǎng)中。處在一個VLAN中的成員可開展自由通信，而處在不同VLAN中的成員相互間則要經(jīng)由第3層路由支持方可開展通信。

1.2VLAN的劃分方法

VLAN可劃分為動態(tài)VLAN、靜態(tài)VLAN兩種類型。其中：動態(tài)VLAN指的是結(jié)合每一端口對應(yīng)連接的計算機(jī)，任意時間變更端口所屬的VLAN。動態(tài)VLAN主要可劃分成3個種類：（1）基于子網(wǎng)的VLAN（SubnetBasedVLAN），是指結(jié)合端口對應(yīng)連接計算機(jī)的IP地址，來對端口所屬VLAN予以決定；（2）基于MAC地址的VLAN（MACBasedVLAN），指的是結(jié)合端口對應(yīng)連接計算機(jī)的網(wǎng)卡，來對端口所屬VLAN予以決定；（3）基于用戶的VLAN（UserBasedVLAN），指的是結(jié)合交換機(jī)每一端口對應(yīng)連接計算機(jī)的當(dāng)前登錄用戶，來對端口所屬VLAN予以決定[2]。靜態(tài)VLAN亦可稱之為基于端口的VLAN（PortBasedVLAN），指的是對每一端口屬于哪個VLAN予以明確指定的一種設(shè)定方法。該種屬于同一個VLAN的端口無需連續(xù)，配置權(quán)力掌握在管理員手中，且同一個VLAN可跨越多個以太網(wǎng)交換機(jī)。就現(xiàn)階段VALN技術(shù)發(fā)展實際情況而言，針對VALN的劃分多應(yīng)用基于子網(wǎng)的VALN、基于端口的VALN兩種為主，而基于MAC地址VLAN、基于用戶的VLAN通常應(yīng)用于輔助性配置。

1.3VLAN的匯聚鏈接

通常而言，網(wǎng)絡(luò)工程要求設(shè)置跨越若干臺交換機(jī)的VLAN，一種較為有效的手段即為將交換機(jī)相互間聯(lián)接的網(wǎng)線集中至一根上。交換機(jī)相互間應(yīng)用于傳輸各種VLAN數(shù)據(jù)的級連線稱作主干線或中繼線。于此期間，需要應(yīng)用到匯聚鏈接技術(shù)，其是可抓飯各個VLAN的通信端口。匯聚鏈路上通過的數(shù)據(jù)幀，均被附加了相應(yīng)的特殊數(shù)據(jù)，用以識別屬于哪個VLAN，一旦有數(shù)據(jù)幀通過，即可把數(shù)據(jù)去除并將數(shù)據(jù)幀交換至對應(yīng)的VLAN端口。對于以太網(wǎng)而言，要想達(dá)成中繼，可應(yīng)用ISL，IEEE802.1q兩方面封裝類型。其中，前者屬于CISCO特有的標(biāo)記手段，后者則屬于一種常規(guī)的標(biāo)記手段，非CISCO產(chǎn)品同樣可適用。所以，達(dá)成中繼過程中，要求將級連交換機(jī)兩個端口配置成匯聚鏈接，同時要求應(yīng)用同一種封裝類型。

1.4VLAN間路由

計算機(jī)對應(yīng)分屬的VLAN存在一定差異，由此表明分屬廣播域各不相同，無法受到各自的廣播報文。因而，分屬不同VLAN的計算機(jī)相互間不可開展直接通信。要想實現(xiàn)在VLAN相互間通信，要求借助OSI參照模型中更高層級—網(wǎng)絡(luò)層IP地址開展路由。路由功能通常源自于路由器，人們時常還會利用具備路由功能的交換機(jī)—三層交換機(jī)來實現(xiàn)。（1）應(yīng)用路由器開展VLAN間路由。將用以連接路由器的交換機(jī)端口配置成匯聚鏈接，同時確保路由器上的端口要支持匯聚鏈路，雙方達(dá)成一致的匯聚鏈路協(xié)議，并于路由器上對相關(guān)每一VLAN子接口予以定義。即便與交換機(jī)連接的物理端口實際上僅存在一個，然而通過層面可將其劃分成若干個虛擬端口。VLAN自邏輯層面把交換機(jī)劃分成若干臺，所以應(yīng)用于VLAN間路由的路由器同樣應(yīng)當(dāng)具備逐一對應(yīng)每一VLAN的虛擬接口。收發(fā)信雙方屬于一個VLAN中的通信，全部處理都在交換機(jī)內(nèi)展開；不同VLAN相互間通信過程中，就算收發(fā)信雙方均連接于同一交換機(jī)上，還是要經(jīng)過下述流程，即為：傳輸方→交換機(jī)→路由器→交換機(jī)→接收方。（2）應(yīng)用三層交換機(jī)開展VLAN間路由。三層交換機(jī)，某種意義上而言，即為具備路由功能的交換機(jī)。應(yīng)用三層交換機(jī)開展VLAN間路由與應(yīng)用外部路由器情況相類似，均必須經(jīng)過下述流程，即為：傳輸方→交換模塊→路由模塊→交換模塊→接收方。有別于傳統(tǒng)路由器，路由與交換模塊屬于匯聚鏈接，因為屬于內(nèi)部連接，可提供充足的帶寬保障，進(jìn)而達(dá)成高速路由。

2VLAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)工程中的應(yīng)用

全面網(wǎng)絡(luò)工程在時展新形勢下，要緊隨時展潮流，強(qiáng)化改革創(chuàng)新，在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)、成功發(fā)展經(jīng)驗的支持下逐步VLAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)工程中的有效應(yīng)用，如何進(jìn)一步促進(jìn)VLAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)工程中的科學(xué)合理應(yīng)用可以從以下相關(guān)內(nèi)容著手：

2.1VLAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)工程中的應(yīng)用

（1）局域網(wǎng)內(nèi)部劃分子網(wǎng)。VLAN技術(shù)對以往網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了轉(zhuǎn)變，局域網(wǎng)內(nèi)部劃分子網(wǎng)是VLAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)工程中的一項常見應(yīng)用。伴隨信息技術(shù)飛速發(fā)展，在局域網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大背景下，為了安全防護(hù)或其他相關(guān)原因獨立成一個局域網(wǎng)，VLAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)工程中的應(yīng)用，能夠為局域網(wǎng)絡(luò)安全、效益提供切實保障。在局域網(wǎng)內(nèi)部應(yīng)用VLAN技術(shù)對子網(wǎng)開展劃分，應(yīng)當(dāng)考慮到不同業(yè)務(wù)部門所處辦公地點存在的差異性，網(wǎng)絡(luò)相互間禁止訪問的情況，經(jīng)由采集每一部門人員配置、所處地點以及與交換機(jī)連接端口等信息，結(jié)合部門實際情況對交換機(jī)予以配置，建立虛擬局域網(wǎng)，實現(xiàn)中繼，進(jìn)而于一個局域網(wǎng)中劃分出多個虛擬局域網(wǎng)，由此有效縮減局域網(wǎng)中的廣播，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。該種虛擬局域網(wǎng)可便捷地結(jié)合實際需求，對工作站開展更變、增加或刪除等。（2）推進(jìn)子網(wǎng)相互間的共享。對于以往共享介質(zhì)的以太網(wǎng)、交換式的以太網(wǎng)而言，VLAN技術(shù)為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有序發(fā)展提供了有利契機(jī)，推進(jìn)子網(wǎng)相互間的共享亦屬于VLAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)工程中的一項常見應(yīng)用。要達(dá)成計算機(jī)相互間的信息資源共享，務(wù)必要依據(jù)網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層交換設(shè)備，在處理每一企業(yè)部門對網(wǎng)絡(luò)實際需求時，為信息傳播獨立性提供切實保障。在局域網(wǎng)中對VLAN技術(shù)開展有效應(yīng)用，合理地對相關(guān)虛擬局域網(wǎng)訪問進(jìn)行許可或禁止，推進(jìn)子網(wǎng)相互間的共享，可極大改善計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率。（3）虛擬局域網(wǎng)的交疊技術(shù)。局域網(wǎng)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的一部分。虛擬局域網(wǎng)具備十分顯著的優(yōu)勢，伴隨VLAN技術(shù)的不斷發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò)管理人員提出了更為嚴(yán)苛的要求。在網(wǎng)絡(luò)工程中，應(yīng)用VLAN技術(shù)組成交疊虛擬局域網(wǎng)，將一個交換機(jī)端口設(shè)置成支持若干個虛擬局域，構(gòu)建部門虛擬子網(wǎng)，如此一來，可有效消除相關(guān)臨時、突發(fā)的虛擬局域網(wǎng)劃分。交疊虛擬局域網(wǎng)基于端口對虛擬局域開展劃分，虛擬局域網(wǎng)的交疊技術(shù)還具備一項特征，即結(jié)合實際需求對中繼的訪問許可進(jìn)行設(shè)置，進(jìn)而合理地對相關(guān)虛擬局域網(wǎng)訪問進(jìn)行許可或禁止[3]。

2.2VLAN技術(shù)在實際中的應(yīng)用

2.2.1VLAN技術(shù)在校園網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用伴隨信息技術(shù)的飛速發(fā)展，各種信息化產(chǎn)品不斷推陳出新，并在眾多行業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛推廣。如今，校園過去分散的局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)已然難以滿足現(xiàn)階段教師、學(xué)生的需求，因而，迫切需要改善學(xué)校自動化辦公、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)水平，結(jié)合學(xué)校教學(xué)樓分布情況，設(shè)立校園內(nèi)部虛擬局域網(wǎng)，進(jìn)而將校園網(wǎng)絡(luò)打造成一個高標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)型網(wǎng)絡(luò)。（1）校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。伴隨近年來網(wǎng)絡(luò)性能的逐步提升，建設(shè)成本的逐步下降，現(xiàn)階段大部分校園網(wǎng)絡(luò)均引入高水平的千兆網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，且校園核心交換機(jī)都應(yīng)用三層交換機(jī)，為校園VLAN技術(shù)運(yùn)行提供了有力保障。VLAN技術(shù)可對全面校園網(wǎng)絡(luò)予以覆蓋，并積極促進(jìn)校園網(wǎng)絡(luò)的安全有序運(yùn)行。伴隨三層交換機(jī)推廣，應(yīng)用具備高速路由器的查找功能，并可經(jīng)由Crossbar技術(shù)開展高速報文交換，進(jìn)一步有效強(qiáng)化路由器轉(zhuǎn)發(fā)性能；同時，應(yīng)用三層交換機(jī)，還可滿足各式各樣數(shù)據(jù)高速傳輸、網(wǎng)絡(luò)安全性的需求。除此之外，經(jīng)由擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)端口，可極大水平對網(wǎng)絡(luò)規(guī)模最大化需求予以滿足。依托三層中心交換機(jī)可對校園教學(xué)樓、實驗樓、圖書館等建筑應(yīng)用匯聚層交換機(jī)，進(jìn)而通過匯聚層交換機(jī)與教師辦公室、計算機(jī)機(jī)房等開展有效連接。（2）VLAN劃分。在VLAN中，校園網(wǎng)分布于各個樓層、辦公室中，其中一些用戶具備特有的服務(wù)器及應(yīng)用系統(tǒng)，這一切均為經(jīng)由一個數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)。由此如何對處于同一辦公室的用戶群產(chǎn)生的邏輯網(wǎng)絡(luò)組與子網(wǎng)絡(luò)所處的物理位置開展有效區(qū)分，進(jìn)一步實現(xiàn)限制不同邏輯組相互間的通信交流，進(jìn)而強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)整體性能，是當(dāng)前校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)所需解決的重要課題。鑒于此，可通過應(yīng)用VLAN技術(shù)對每一用戶相互間開展有效隔離，各用戶均為一個獨立端口，在校園網(wǎng)絡(luò)中VLAN的劃分應(yīng)用各個端口、子網(wǎng)絡(luò)相互結(jié)合方式開展劃分。經(jīng)由該種劃分可對網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備交換端口開展有效配置，并且在劃分期間無需顧及對應(yīng)連接的設(shè)備。該種劃分手段可將同一職能的用戶劃分導(dǎo)入進(jìn)同一VLAN中，就好比，將辦公樓、辦公室、行政中心、財務(wù)部等重要部門劃分成VLAN1，VLAN2，VLAN3以及VLAN4等，并將教學(xué)樓、實驗樓、圖書館等建筑劃分成VLAN4，VLAN5，VLAN6等，每一區(qū)域均處于同一虛擬局域網(wǎng)中，經(jīng)由該種劃分方式，一方面可改善用戶網(wǎng)絡(luò)使用效率，一方面可強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全性[4]。（3）IP地址分配。IP地質(zhì)主要用以對網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)進(jìn)行識別。在對網(wǎng)絡(luò)開展分配過程中，一方面要確保對IP地址進(jìn)行科學(xué)分配，一方面要防止每一主機(jī)相互間引發(fā)IP地址沖突情況。因為校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的是千兆網(wǎng)絡(luò)，整個校園被同一網(wǎng)絡(luò)所覆蓋，再加上校園網(wǎng)絡(luò)是一個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)部主機(jī)數(shù)量十分龐大，如此每一主機(jī)便會產(chǎn)生不同的IP地址，因而IP地址劃分既要確保網(wǎng)絡(luò)可被識別，還要確保兩個IP地址相互間不會出現(xiàn)沖突。2.2.2VLAN技術(shù)在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理中的應(yīng)用對于企業(yè)發(fā)展而言，通常會出現(xiàn)一些二級單位，它們在企業(yè)發(fā)展中扮演著不同的角色。要想達(dá)成對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)管理，確保信息傳輸?shù)陌踩行颍瑧?yīng)當(dāng)對VLAN開展有效劃分。VLAN技術(shù)在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理中的應(yīng)用，具體而言：（1）子網(wǎng)劃分。對于企業(yè)而言，子網(wǎng)的主要組成成分為企業(yè)二級單位。通常情況下，此部分單位均為單獨存在的，因而，對應(yīng)劃分的VLAN同樣為單獨存在的。為了達(dá)成VLAN相互間的信息資源共享，就應(yīng)當(dāng)配置相應(yīng)的交換機(jī)、路由器。伴隨企業(yè)的發(fā)展、VLAN技術(shù)的推廣，使中心交換機(jī)得以開展有效的升級。為了確保信息傳輸?shù)男剩泳W(wǎng)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)通常為千兆寬帶，此外，為了避免不同單位相互間應(yīng)用同一網(wǎng)絡(luò)，以對主干帶來不利影響，可應(yīng)用雙千兆技術(shù)開展網(wǎng)絡(luò)連接。如此一方面可確保信息傳輸效率，一方面可確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全性。鑒于此，應(yīng)當(dāng)對VLAN開展科學(xué)劃分，劃分手段包括：第一，以端口為依據(jù)開展劃分，該種劃分方式也是近年來應(yīng)用最為廣泛的一種VLAN劃分方式。第二，結(jié)合路由協(xié)議開展劃分，該種劃分方式可使一個VLAN與若干個交換機(jī)開展連接，確保每一VLAN相互間的通信[5]。第三，基于策略的VLAN劃分，該種劃分方式包括多種分配類型，分別有基于子網(wǎng)、基于MAC、基于用戶以及基于交換機(jī)端口等開展VLAN劃分，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理人員可結(jié)合企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及網(wǎng)絡(luò)管理實際要求選擇適用的VLAN類型。該種基于策略的VLAN劃分方式有著顯著的靈活性優(yōu)勢，通過制定科學(xué)針對的策略，為眾多VLAN交換機(jī)所適用，值得一提的是，在結(jié)合企業(yè)實際情況對VLAN開展劃分過程中，應(yīng)當(dāng)對該設(shè)計開展全面分析。（2）路由列表。為了確保企業(yè)內(nèi)部每一二級單位相互間開展有序信息交流，要求對對應(yīng)劃分的VLAN開展連接。每一二級單位相互應(yīng)用的交換機(jī)是與企業(yè)中心交換機(jī)開展連接的，一個企業(yè)通常擁有多個部門，企業(yè)要想實現(xiàn)對所有部門的統(tǒng)一管理，通過應(yīng)用中心交換機(jī)對全面VLAN開展管理即可達(dá)成。于此期間，必須對企業(yè)中心交換機(jī)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置。針對每一部門，應(yīng)當(dāng)設(shè)立獨立的路由地址，如此一方面可確保部門相互間的信息傳輸，一方面可實現(xiàn)企業(yè)對每一部門的統(tǒng)一管理[6]。除此之外，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合相應(yīng)路由協(xié)議對中心交換機(jī)開展合理調(diào)節(jié)。（3）注意事項。對于VLAN技術(shù)在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理中的應(yīng)用而言，因VLAN劃分是以整體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)開展設(shè)計的，一旦企業(yè)內(nèi)部VLAN發(fā)生改變，其VLAN列表相繼會出現(xiàn)相應(yīng)的變化。為了確保VLAN全面統(tǒng)一性，應(yīng)當(dāng)依托企業(yè)中心交換機(jī)對網(wǎng)絡(luò)中其他部分予以廣播。另一方面，在企業(yè)發(fā)展中，要提升對中心交換機(jī)升級的重視度，從而確保企業(yè)內(nèi)部每一部門信息交流的全面完整性。

3結(jié)語

總而言之，VLAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)工程中的應(yīng)用是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，伴隨信息技術(shù)的不斷發(fā)展，將VLAN技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)工程中可推進(jìn)子網(wǎng)相互間信息資源的共享，促進(jìn)局域網(wǎng)中開展子網(wǎng)劃分，進(jìn)一步組成強(qiáng)交疊性的虛擬局域網(wǎng)，積極促進(jìn)局域網(wǎng)建設(shè)工作的有序開展。鑒于此，相關(guān)人員務(wù)必要不斷鉆研研究、總結(jié)經(jīng)驗，清楚認(rèn)識VLAN技術(shù)內(nèi)涵，全面分析現(xiàn)階段VLAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)工程中應(yīng)用存在的主要問題，制定有針對性的處理措施，積極促進(jìn)VLAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)工程中的科學(xué)合理應(yīng)用。

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作者：胡帥 單位：曲阜師范大學(xué)