淺談ＶＬＡＮ技術的應用

【摘要】虛擬局域網(wǎng)（VLAN）技術是目前局域網(wǎng)中的一項常用技術；VLAN技術是在不改變局域網(wǎng)上節(jié)點物理位置的基礎上，按照功能、部門、應用等因素劃分為若干“邏輯工作組”；VLAN技術有效避免了廣播風暴，增強了局域網(wǎng)的安全性。本文介紹了VLAN的概念、原理、優(yōu)點以及其分類，并實現(xiàn)了VLAN在高校局域網(wǎng)上的配置和驗證方法。

【關鍵詞】VLAN廣播風暴虛擬局域網(wǎng)交換機

在高校局域網(wǎng)中，數(shù)據(jù)通信通常滿足20/80模式，即其中20%的流量屬于遠程用戶，80%的流量屬于本地用戶，同時本地用戶又隸屬于不同的部門，如教務處、學生處及各個系部，怎樣保證同部門內和部門間的資源安全，協(xié)調各部門工作則是十分重要的。那么VLAN技術會成為其中不可缺少的技術之一。

1VLAN的優(yōu)勢簡介

VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）的中文名為“虛擬局域網(wǎng)”。是一種將局域網(wǎng)設備從邏輯上劃分成一個個網(wǎng)段，從而實現(xiàn)虛擬工作組的新興數(shù)據(jù)交換技術。這一新興技術主要應用在有VLAN協(xié)議的第三層以上交換機之中。

VLAN技術允許網(wǎng)絡管理者將一個物理的局域網(wǎng)邏輯地劃分成不同的廣播域，每一個VLAN都是按照企業(yè)的一個職能部門來劃分，包含著一組具有相同工作特點的計算機。它是按功能劃分而不是按物理劃分，同一個VLAN內的各個工作站無須被放置在同一個物理空間里，這些工作站可以不屬于同一個物理局域網(wǎng)網(wǎng)段，一個VLAN內部的廣播和單播流量都不會轉發(fā)到其他VLAN中。因此使用VLAN技術可以控制流量，減少設備投資，簡化網(wǎng)絡管理，提高網(wǎng)絡的安全性。

2使用VLAN的優(yōu)點

2.1減少網(wǎng)絡管理開銷

網(wǎng)絡管理員采用VLAN技術輕松管理整個學校局域網(wǎng)絡。例如，學校內部由于業(yè)務調整，人員部門間相互調動，需要將變動的人員的計算機歸入相應的新的工作組。如果局域網(wǎng)內采用了VLAN技術，網(wǎng)管員只需更改交換機上的幾條設置，就能迅速地建立適應新需要的VLAN網(wǎng)絡，不用花時間和人力去搬動電腦。

2.2控制網(wǎng)絡上的廣播

大量的廣播可以形成廣播風暴，VLAN可以提供建立防火墻的機制，防止交換網(wǎng)絡的過量廣播。使用VLAN，可以將某個交換端口或用戶賦予某一個特定的VLAN組，該VLAN組可以在一個交換網(wǎng)中或跨接多個交換機，在一個VLAN中的廣播不會送到VLAN之外。同樣，相鄰的端口不會收到其他VLAN產(chǎn)生的廣播。這樣可以減少廣播流量，釋放帶寬給用戶應用，減少廣播的產(chǎn)生。

2.3增加網(wǎng)絡的安全性

VLAN就是一個單獨的廣播域之間相互隔離，這大大提高了網(wǎng)絡的利用率，確保了網(wǎng)絡的安全保密性。人們在LAN上經(jīng)常傳送一些保密的、關鍵性的數(shù)據(jù)。保密的數(shù)據(jù)應提供訪問控制等安全手段。一個有效和容易實現(xiàn)的方法是將網(wǎng)絡分段成幾個不同的廣播組，網(wǎng)絡管理員限制了VLAN中用戶的數(shù)量，禁止未經(jīng)允許而訪問VLAN中的應用。交換端口可以基于應用類型和訪問特權來進行分組，被限制的應用程序和資源一般置于安全性VLAN中。

3VLAN的分類

3.1基于端口劃分的VLAN

基于端口劃分VLAN是最常應用的一種VLAN劃分方法，應用也最為廣泛有效，目前絕大多數(shù)VLAN協(xié)議的交換機都提供這種VLAN配置方法。這種劃分VLAN的方法是根據(jù)以太網(wǎng)交換機的交換端口來劃分的，它是將VLAN交換機上的物理端口和VLAN交換機內部的PVC端口分成若干個組，每個組構成一個虛擬網(wǎng)，相當于一個獨立的VLAN交換機。

對于不同部門需要互訪時，可通過路由器轉發(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、路由交換機或路由器的相應端口上，設定可通過的MAC地址集。這樣就可以防止非法入侵者從內部盜用IP地址從其他可接入點入侵的可能。

3.2基于MAC地址劃分VLAN

這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個主機的MAC地址來劃分，即對每個MAC地址的主機都配置他屬于哪個組，它實現(xiàn)的機制就是每一塊網(wǎng)卡都對應唯一的MAC地址，VLAN交換機跟蹤屬于VLANMAC的地址。這種方式的VLAN允許網(wǎng)絡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。

3.3基于網(wǎng)絡層協(xié)議劃分VLAN

VLAN按網(wǎng)絡層協(xié)議來劃分，可分為IP、IPX、DECnet、AppleTalk、Banyan等VLAN網(wǎng)絡。這種按網(wǎng)絡層協(xié)議來組成的VLAN，可使廣播域跨越多個VLAN交換機。這對于希望針對具體應用和服務來組織用戶的網(wǎng)絡管理員來說是非常具有吸引力的。而且，用戶可以在網(wǎng)絡內部自由移動，但其VLAN成員身份仍然保留不變。

3.4根據(jù)IP組播劃分VLAN

IP組播實際上也是一種VLAN的定義，即認為一個IP組播組就是一個VLAN。這種劃分的方法將VLAN擴大到了廣域網(wǎng)，因此這種方法具有更大的靈活性，而且也很容易通過路由器進行擴展，主要適合于不在同一地理范圍的局域網(wǎng)用戶組成一個VLAN，不適合局域網(wǎng)，主要是效率不高。

3.5按策略劃分VLAN

基于策略組成的VLAN能實現(xiàn)多種分配方法，包括VLAN交換機端口、MAC地址、IP地址、網(wǎng)絡層協(xié)議等。網(wǎng)絡管理人員可根據(jù)自己的管理模式和本單位的需求來決定選擇哪種類型的VLAN。

3.6按用戶定義、非用戶授權劃分VLAN

基于用戶定義、非用戶授權來劃分VLAN，是指為了適應特別的VLAN網(wǎng)絡，根據(jù)具體的網(wǎng)絡用戶的特別要求來定義和設計VLAN，而且可以讓非VLAN群體用戶訪問VLAN，但是需要提供用戶密碼，在得到VLAN管理的認證后才可以加入一個VLAN。VLAN的配置過程其實非常簡單，只需如下列舉兩步，我們以目前最為流行的Cisco交換機為例，說明VLAN在局域網(wǎng)中的基本配置方法。

（1）為各VLAN組命名，在VLAN數(shù)據(jù)庫配置模式下，開始創(chuàng)建VLAN，具體的配置指令如下：

Switch1>enable

Switch1#vlandatabase

Switch1(config)#vlan2nameJW

其他交換機的類似：

Switch2(config)#vlan3nameRS

Switch2(config)#vlan3nameCSSwitch3(config)#vlan4nameCS

Switch4(config)#vlan5nameBA

（2）把相應的VLAN對應到相應的交換機端口

Switch1>enable

Switch1#config

Switch1(config)#interfacerangef0/2-21

Switch1(config-if-range)#switchportaccessvlan2

Switch1(config-if-range)#exit

添加其他的接口方法類似。把VLAN都定義到了相應交換機的端口上之后，為了驗證我們的配置，可以在特權模式使用"showvlan"命令顯示出剛才所做的配置，檢查一下是否正確。

5結束語

作者深切地認識到，VLAN技術在局域網(wǎng)建設中已經(jīng)得到了廣泛的應用，同時VLAN技術也是局域網(wǎng)建設中的一種方便靈活的管理手段。所以希望有更多地朋友能系統(tǒng)地了解和掌握VLAN技術的原理和概念，能熟練配置交