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網絡工程中的VLAN技術分析

前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了網絡工程中的VLAN技術分析范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。

網絡工程中的VLAN技術分析

摘要:伴隨信息技術的飛速發展,VLAN技術在諸多行業領域得到廣泛推廣。歷經多年發展,其現已成為一項較為實用成熟的新型技術。因而社會發展對應用網絡技術對局域網開展組建的需求變得越來越迫切。文章通過分析VLAN技術,對VLAN技術在網絡工程中的應用展開探討,旨在為如何促進vlan技術在網絡工程中的科學合理應用研究適用提供一些思路。

關鍵詞:VLAN技術;網絡工程;應用

伴隨社會的不斷發展,計算機技術為人們帶來了方方面面的影響,社會發展對應用網絡技術對局域網開展組建的需求也越來越嚴苛。VLAN技術作為局域網技術中十分重要的一項技術,從事網絡建設的技術人員務必要對其進行充分掌握。VLAN技術可實現對網絡開展更為安全、高效的管理,伴隨計算機技術的飛速發展,VLAN技術在網絡工程中也得到了廣泛推廣,VLAN技術一方面可滿足網絡技術對局域網開展組建的需求,一方面可對網絡開展靈活分段,進一步極大程度強化網絡安全性[1]。由此可見,對網絡工程中的VLAN技術開展研究,有著十分重要的現實意義。

1VLAN技術概述

1.1VLAN技術概念

虛擬局域網(VLAN)是一種經由將局域網中設備邏輯地而并非物理地轉化的一個個網段,進一步達成虛擬工作組的一類新型交換技術。每一個VLAN組成一個邏輯子網,可對多項網絡設備進行覆蓋,且處在各個地區的網絡用戶均可加入至其中任意一個邏輯子網中。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VLAN、靜態VLAN兩種類型。其中:動態VLAN指的是結合每一端口對應連接的計算機,任意時間變更端口所屬的VLAN。動態VLAN主要可劃分成3個種類:(1)基于子網的VLAN(SubnetBasedVLAN),是指結合端口對應連接計算機的IP地址,來對端口所屬VLAN予以決定;(2)基于MAC地址的VLAN(MACBasedVLAN),指的是結合端口對應連接計算機的網卡,來對端口所屬VLAN予以決定;(3)基于用戶的VLAN(UserBasedVLAN),指的是結合交換機每一端口對應連接計算機的當前登錄用戶,來對端口所屬VLAN予以決定[2]。靜態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定方法。該種屬于同一個VLAN的端口無需連續,配置權力掌握在管理員手中,且同一個VLAN可跨越多個以太網交換機。就現階段VALN技術發展實際情況而言,針對VALN的劃分多應用基于子網的VALN、基于端口的VALN兩種為主,而基于MAC地址VLAN、基于用戶的VLAN通常應用于輔助性配置。

1.3VLAN的匯聚鏈接

通常而言,網絡工程要求設置跨越若干臺交換機的VLAN,一種較為有效的手段即為將交換機相互間聯接的網線集中至一根上。交換機相互間應用于傳輸各種VLAN數據的級連線稱作主干線或中繼線。于此期間,需要應用到匯聚鏈接技術,其是可抓飯各個VLAN的通信端口。匯聚鏈路上通過的數據幀,均被附加了相應的特殊數據,用以識別屬于哪個VLAN,一旦有數據幀通過,即可把數據去除并將數據幀交換至對應的VLAN端口。對于以太網而言,要想達成中繼,可應用ISL,IEEE802.1q兩方面封裝類型。其中,前者屬于CISCO特有的標記手段,后者則屬于一種常規的標記手段,非CISCO產品同樣可適用。所以,達成中繼過程中,要求將級連交換機兩個端口配置成匯聚鏈接,同時要求應用同一種封裝類型。

1.4VLAN間路由

計算機對應分屬的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的計算機相互間不可開展直接通信。要想實現在VLAN相互間通信,要求借助OSI參照模型中更高層級—網絡層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—三層交換機來實現。(1)應用路由器開展VLAN間路由。將用以連接路由器的交換機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,雙方達成一致的匯聚鏈路協議,并于路由器上對相關每一VLAN子接口予以定義。即便與交換機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劃分成若干臺,所以應用于VLAN間路由的路由器同樣應當具備逐一對應每一VLAN的虛擬接口。收發信雙方屬于一個VLAN中的通信,全部處理都在交換機內展開;不同VLAN相互間通信過程中,就算收發信雙方均連接于同一交換機上,還是要經過下述流程,即為:傳輸方→交換機→路由器→交換機→接收方。(2)應用三層交換機開展VLAN間路由。三層交換機,某種意義上而言,即為具備路由功能的交換機。應用三層交換機開展VLAN間路由與應用外部路由器情況相類似,均必須經過下述流程,即為:傳輸方→交換模塊→路由模塊→交換模塊→接收方。有別于傳統路由器,路由與交換模塊屬于匯聚鏈接,因為屬于內部連接,可提供充足的帶寬保障,進而達成高速路由。

2VLAN技術在網絡工程中的應用

全面網絡工程在時展新形勢下,要緊隨時展潮流,強化改革創新,在先進科學技術、成功發展經驗的支持下逐步VLAN技術在網絡工程中的有效應用,如何進一步促進VLAN技術在網絡工程中的科學合理應用可以從以下相關內容著手:

2.1VLAN技術在網絡工程中的應用

(1)局域網內部劃分子網。VLAN技術對以往網絡結構進行了轉變,局域網內部劃分子網是VLAN技術在網絡工程中的一項常見應用。伴隨信息技術飛速發展,在局域網規模日益擴大背景下,為了安全防護或其他相關原因獨立成一個局域網,VLAN技術在網絡工程中的應用,能夠為局域網絡安全、效益提供切實保障。在局域網內部應用VLAN技術對子網開展劃分,應當考慮到不同業務部門所處辦公地點存在的差異性,網絡相互間禁止訪問的情況,經由采集每一部門人員配置、所處地點以及與交換機連接端口等信息,結合部門實際情況對交換機予以配置,建立虛擬局域網,實現中繼,進而于一個局域網中劃分出多個虛擬局域網,由此有效縮減局域網中的廣播,強化網絡傳輸性能。該種虛擬局域網可便捷地結合實際需求,對工作站開展更變、增加或刪除等。(2)推進子網相互間的共享。對于以往共享介質的以太網、交換式的以太網而言,VLAN技術為計算機網絡技術有序發展提供了有利契機,推進子網相互間的共享亦屬于VLAN技術在網絡工程中的一項常見應用。要達成計算機相互間的信息資源共享,務必要依據網絡層、數據鏈路層交換設備,在處理每一企業部門對網絡實際需求時,為信息傳播獨立性提供切實保障。在局域網中對VLAN技術開展有效應用,合理地對相關虛擬局域網訪問進行許可或禁止,推進子網相互間的共享,可極大改善計算機網絡運行效率。(3)虛擬局域網的交疊技術。局域網技術是網絡技術領域中不可或缺的一部分。虛擬局域網具備十分顯著的優勢,伴隨VLAN技術的不斷發展,對網絡管理人員提出了更為嚴苛的要求。在網絡工程中,應用VLAN技術組成交疊虛擬局域網,將一個交換機端口設置成支持若干個虛擬局域,構建部門虛擬子網,如此一來,可有效消除相關臨時、突發的虛擬局域網劃分。交疊虛擬局域網基于端口對虛擬局域開展劃分,虛擬局域網的交疊技術還具備一項特征,即結合實際需求對中繼的訪問許可進行設置,進而合理地對相關虛擬局域網訪問進行許可或禁止[3]。

2.2VLAN技術在實際中的應用

2.2.1VLAN技術在校園網絡中的應用伴隨信息技術的飛速發展,各種信息化產品不斷推陳出新,并在眾多行業領域中得到廣泛推廣。如今,校園過去分散的局域網、廣域網已然難以滿足現階段教師、學生的需求,因而,迫切需要改善學校自動化辦公、網絡化教學水平,結合學校教學樓分布情況,設立校園內部虛擬局域網,進而將校園網絡打造成一個高標準的經濟型網絡。(1)校園網絡拓撲結構。伴隨近年來網絡性能的逐步提升,建設成本的逐步下降,現階段大部分校園網絡均引入高水平的千兆網絡技術,且校園核心交換機都應用三層交換機,為校園VLAN技術運行提供了有力保障。VLAN技術可對全面校園網絡予以覆蓋,并積極促進校園網絡的安全有序運行。伴隨三層交換機推廣,應用具備高速路由器的查找功能,并可經由Crossbar技術開展高速報文交換,進一步有效強化路由器轉發性能;同時,應用三層交換機,還可滿足各式各樣數據高速傳輸、網絡安全性的需求。除此之外,經由擴展網絡端口,可極大水平對網絡規模最大化需求予以滿足。依托三層中心交換機可對校園教學樓、實驗樓、圖書館等建筑應用匯聚層交換機,進而通過匯聚層交換機與教師辦公室、計算機機房等開展有效連接。(2)VLAN劃分。在VLAN中,校園網分布于各個樓層、辦公室中,其中一些用戶具備特有的服務器及應用系統,這一切均為經由一個數據通信網絡提供的服務。由此如何對處于同一辦公室的用戶群產生的邏輯網絡組與子網絡所處的物理位置開展有效區分,進一步實現限制不同邏輯組相互間的通信交流,進而強化網絡整體性能,是當前校園網絡建設所需解決的重要課題。鑒于此,可通過應用VLAN技術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,在校園網絡中VLAN的劃分應用各個端口、子網絡相互結合方式開展劃分。經由該種劃分可對網絡上設備交換端口開展有效配置,并且在劃分期間無需顧及對應連接的設備。該種劃分手段可將同一職能的用戶劃分導入進同一VLAN中,就好比,將辦公樓、辦公室、行政中心、財務部等重要部門劃分成VLAN1,VLAN2,VLAN3以及VLAN4等,并將教學樓、實驗樓、圖書館等建筑劃分成VLAN4,VLAN5,VLAN6等,每一區域均處于同一虛擬局域網中,經由該種劃分方式,一方面可改善用戶網絡使用效率,一方面可強化網絡運行安全性[4]。(3)IP地址分配。IP地質主要用以對網絡、主機進行識別。在對網絡開展分配過程中,一方面要確保對IP地址進行科學分配,一方面要防止每一主機相互間引發IP地址沖突情況。因為校園網絡應用的是千兆網絡,整個校園被同一網絡所覆蓋,再加上校園網絡是一個內部網絡,內部主機數量十分龐大,如此每一主機便會產生不同的IP地址,因而IP地址劃分既要確保網絡可被識別,還要確保兩個IP地址相互間不會出現沖突。2.2.2VLAN技術在企業網絡管理中的應用對于企業發展而言,通常會出現一些二級單位,它們在企業發展中扮演著不同的角色。要想達成對企業網絡的科學管理,確保信息傳輸的安全有序,應當對VLAN開展有效劃分。VLAN技術在企業網絡管理中的應用,具體而言:(1)子網劃分。對于企業而言,子網的主要組成成分為企業二級單位。通常情況下,此部分單位均為單獨存在的,因而,對應劃分的VLAN同樣為單獨存在的。為了達成VLAN相互間的信息資源共享,就應當配置相應的交換機、路由器。伴隨企業的發展、VLAN技術的推廣,使中心交換機得以開展有效的升級。為了確保信息傳輸的效率,子網應用的網絡通常為千兆寬帶,此外,為了避免不同單位相互間應用同一網絡,以對主干帶來不利影響,可應用雙千兆技術開展網絡連接。如此一方面可確保信息傳輸效率,一方面可確保網絡運行安全性。鑒于此,應當對VLAN開展科學劃分,劃分手段包括:第一,以端口為依據開展劃分,該種劃分方式也是近年來應用最為廣泛的一種VLAN劃分方式。第二,結合路由協議開展劃分,該種劃分方式可使一個VLAN與若干個交換機開展連接,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、基于MAC、基于用戶以及基于交換機端口等開展VLAN劃分,企業網絡管理人員可結合企業發展狀況及網絡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勢,通過制定科學針對的策略,為眾多VLAN交換機所適用,值得一提的是,在結合企業實際情況對VLAN開展劃分過程中,應當對該設計開展全面分析。(2)路由列表。為了確保企業內部每一二級單位相互間開展有序信息交流,要求對對應劃分的VLAN開展連接。每一二級單位相互應用的交換機是與企業中心交換機開展連接的,一個企業通常擁有多個部門,企業要想實現對所有部門的統一管理,通過應用中心交換機對全面VLAN開展管理即可達成。于此期間,必須對企業中心交換機進行科學的設置。針對每一部門,應當設立獨立的路由地址,如此一方面可確保部門相互間的信息傳輸,一方面可實現企業對每一部門的統一管理[6]。除此之外,還應當結合相應路由協議對中心交換機開展合理調節。(3)注意事項。對于VLAN技術在企業網絡管理中的應用而言,因VLAN劃分是以整體結構為基礎開展設計的,一旦企業內部VLAN發生改變,其VLAN列表相繼會出現相應的變化。為了確保VLAN全面統一性,應當依托企業中心交換機對網絡中其他部分予以廣播。另一方面,在企業發展中,要提升對中心交換機升級的重視度,從而確保企業內部每一部門信息交流的全面完整性。

3結語

總而言之,VLAN技術在網絡工程中的應用是一項復雜的系統工程,伴隨信息技術的不斷發展,將VLAN技術應用于網絡工程中可推進子網相互間信息資源的共享,促進局域網中開展子網劃分,進一步組成強交疊性的虛擬局域網,積極促進局域網建設工作的有序開展。鑒于此,相關人員務必要不斷鉆研研究、總結經驗,清楚認識VLAN技術內涵,全面分析現階段VLAN技術在網絡工程中應用存在的主要問題,制定有針對性的處理措施,積極促進VLAN技術在網絡工程中的科學合理應用。

[參考文獻]

[1]雍想來.VLAN技術在網絡工程中的應用分析[J].產業與科技論壇,2014(7):78-79.

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[5]韓盛全,肖作山,劉春利.VLAN技術在企業網絡中的應用研究[J].一重技術,2014(4):62-66.

[6]徐翔俊.智能社區主干網絡構建技術研究——基于VPN+VLAN[J].現代商貿工業,2015(14):73-74.

作者:胡帥 單位:曲阜師范大學

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