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虛擬局域網(wǎng)分析-科技論文

作者:牛建麗來源:《硅谷》日期:2012-08-12人氣:1279

劃分VLAN時主要出于三種考慮:第一是基于網(wǎng)絡(luò)性能的考慮??梢酝ㄟ^劃分很多虛擬局域網(wǎng)而減少整個網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)廣播包的傳輸;第二是基于安全性的考慮。因為各虛擬網(wǎng)之間不能直接進行通訊,而必須通過路由器轉(zhuǎn)發(fā),為高級的安全控制提供了可能,增強了網(wǎng)絡(luò)的安全性。在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò);第三是基于組織結(jié)構(gòu)上考慮。同一部門的人員分散在不同的物理地點,比如集團公司的財務(wù)部在各子公司均有分部,但都屬于財務(wù)部管理,基于交換式的以太網(wǎng)要實現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)主要有三種途徑:基于端口的虛擬局域網(wǎng)、基于MAC地址(網(wǎng)卡的硬件地址)的虛擬局域網(wǎng)和基于IP地址的虛擬局域網(wǎng)。

二、VLAN原理和具體應(yīng)用

VLAN在交換機上的實現(xiàn)方法,可以大致劃分為4類:

(一)基于端口劃分的VLAN

這種劃分VLAN的方法是根據(jù)以太網(wǎng)交換機的端口來劃分,當然,這些屬于同一VLAN的端口可以不連續(xù),如何配置,由管理員決定,如果有多個交換機,例如,可以指定交換機1的1~3端口和交換機2的1~3端口為同一VLAN,即同一VLAN可以跨越數(shù)個以太網(wǎng)交換機,根據(jù)端口劃分是目前定義VLAN的最廣泛的方法。

這種劃分的方法的優(yōu)點是定義VLAN成員時非常簡單,只要將所有的端口都指定義一下就可以了。它的缺點是如果VLANA的用戶離開了原來的端口,到了一個新的交換機的某個端口,那么就必須重新定義。

(二)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。這種劃分VLAN的方法的最大優(yōu)點就是當用戶物理位置移動時,即從一個交換機換到其他的交換機時,VLAN不用重新配置,所以,可以認為這種根據(jù)MAC地址的劃分方法是基于用戶的VLAN,這種方法的缺點是初始化時,所有的用戶都必須進行配置,如果有幾百個甚至上千個用戶的話,配置是非常累的。這種劃分的方法也導(dǎo)致了交換機執(zhí)行效率的降低,因為在每一個交換機的端口都可能存在很多個VLAN組的成員,這樣就無法限制廣播包了。另外,對于使用筆記本電腦的用戶來說,他們的網(wǎng)卡可能經(jīng)常更換,這樣,VLAN就必須不停的配置。

(三)基于網(wǎng)絡(luò)層劃分VLAN

這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個主機的網(wǎng)絡(luò)層地址或協(xié)議類型劃分的,雖然這種劃分方法是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址,比如IP地址,但它不是路由,與網(wǎng)絡(luò)層的路由毫無關(guān)系。它雖然查看每個數(shù)據(jù)包的IP地址,但由于不是路由,是根據(jù)生成樹算法進行橋交換。

這種方法的優(yōu)點是用戶的物理位置改變了,不需要重新配置所屬的VLAN,而且可以根據(jù)協(xié)議類型來劃分VLAN,這對網(wǎng)絡(luò)管理者來說很重要,還有,這種方法不需要附加的幀標簽來識別VLAN,這樣可以減少網(wǎng)絡(luò)的通信量。

這種方法的缺點是效率低,因為檢查每一個數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)層地址是需要消耗處理時間的(相對于前面兩種方法),一般的交換機芯片都可以自動檢查網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)包的以太網(wǎng)幀頭,但要讓芯片能檢查IP幀頭,需要更高的技術(shù),同時也更費時。當然,這與各個廠商的實現(xiàn)方法有關(guān)。

(四)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,當然這種方法不適合局域網(wǎng),主要是效率不高。

三、VLAN的優(yōu)越性

任何新技術(shù)要得到廣泛支持和應(yīng)用,肯定存在一些關(guān)鍵優(yōu)勢,VLAN技術(shù)也一樣,它的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

(一)增加了網(wǎng)絡(luò)連接的靈活性

借助VLAN技術(shù),能將不同地點、不同網(wǎng)絡(luò)、不同用戶組合在一起,形成一個虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,就像使用本地LAN一樣方便、靈活、有效。VLAN可以降低移動或變更工作站地理位置的管理費用。

(二)控制網(wǎng)絡(luò)上的廣播

VLAN可以提供建立防火墻的機制,防止交換網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用,減少廣播的產(chǎn)生。

(三)增加網(wǎng)絡(luò)的安全性

因為一個VLAN就是一個單獨的廣播域,VLAN之間相互隔離,這大大提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率,確保了網(wǎng)絡(luò)的安全保密性。人們在LAN上經(jīng)常傳送一些保密的、關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)。保密的數(shù)據(jù)應(yīng)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(luò)分段成幾個不同的廣播組,網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用。交換端口可以基于應(yīng)用類型和訪問特權(quán)來進行分組,被限制的應(yīng)用程序和資源一般置于安全性VLAN中。

四、VLAN的工作模式

(一)靜態(tài)VLAN

管理員針對交換機端口指定VLAN。相對來說比較麻煩。

(二)動態(tài)VLAN

通過設(shè)置VMPS(VLANMembershipPolicyServer),包含了一個MAC地址與VLAN號的映射表,當數(shù)據(jù)幀到達交換機后,交換機會查詢VMPS獲得相應(yīng)MAC地址的VLANID。
VLAN封裝的國際標準為IEEE802.1Q。

五、小結(jié)

隨著可動態(tài)定義的VLAN產(chǎn)品和方案的推出和實施,配置和管理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點所面對的挑戰(zhàn)也將發(fā)生根本性的轉(zhuǎn)變。對于陷于沉重管理事務(wù)的管理員來說,VLAN似乎并不能改變他們的窘境,但無論如何,每個管理員都將要面對交換式網(wǎng)絡(luò),而VLAN是實現(xiàn)商業(yè)目標的重要工具。

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