虛擬局域網(wǎng)分析-科技論文

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。