淺談VLAN 技術研究

謝 芳，黃 河

（海峽之聲廣播電臺，廈門 361001）

1 引言

經濟蓬勃發展的今天，原有的交換機僅用物理連接的方式難以滿足新的商業模式下越來越嚴格的用戶需求，經過幾代人的努力，互聯網技術出現翻天覆地的變化，VLAN 作為一項比較重要的網絡技術應運而生，它解決了用交換機做LAN 互聯無法限制廣播、通信中如何防止商業機密泄露、如何靈活管理網絡單元連接等問題。

2 VLAN 技術引入

VLAN 是一種依賴于交換技術之上的，基于協議的虛擬網絡技術。每個VLAN 都由一組相同需求的計算機組成，并且這些計算機可以來自不同的物理空間。VLAN 的優點：一是防范廣播風暴發生，在不同VLAN 之間，廣播和單播流量是不會被轉發的，減少網絡資源（有限的帶寬流量）使用上的浪費；二是有效保證網絡通暢，以防出現網絡流量沖突；三是降低設備投入成本；四是減少重新布線帶來的麻煩（第5大內容應用中將具體介紹），使網絡運維更加安全便捷有效。由于HUB（多端口轉發器）與傳統Switch（交換機）的局限是無法隔離廣播域，造成無法控制廣播風暴的發生，針對這個問題，可以通過兩種方式來解決：一個是利用路由器，一個是利用VLAN。VLAN 引入后，通過VLAN 劃分廣播域，為解決廣播報文的泛濫提供了新的方法，一個VLAN，劃分為一個廣播域如圖1所示。

圖1

3 VLAN 與三層路由互通

如 圖2 所 示，VLAN100 與VLAN200 中 的 主 機 分 屬 不 同VLAN，不能直接通信。設置VLAN100中主機IP 地址為1.1.1.10，默認網關設置為1.1.1.0，VLAN200中主機IP 地址為2.2.2.20，默認網關設置為2.2.2.0，為了實現跨網段兩個主機的通信，兩個主機會自動找到各自默認網關，由默認網關轉發報文。

圖2

4 三層交換機概念

圖3

傳統路由器費用相對較高、效果性能差，嚴重制約網絡信息發展，三層交換技術的出現很好解決了這一問題。三層交換機實際上同時兼具二層交換機（能實現同一網段內的快速二層轉發）和路由器的功能，是對二層交換機的二次升級，是二層交換機無法進行跨網段轉發的一次華麗變身，圖3中，最初VLAN100、VLAN200與VLAN300的互相通信是需要在二層交換機上再加一個路由器，通過網絡升級，可以用一個三層交換機直接代替路由器和二層交換機，減少了故障點，便于網絡故障排除。

5 VLAN 技術在企業中的應用

圖4

網管軟件可以靈活的添加、移除或更改網元，減少企業設備投資成本，商業機密也可以利用VLAN 限制廣播風暴發生來提高安全性。如圖4 中，我們探討這樣幾個問題，第一個是劃分VLAN 的幾種情況。第一種是對分公司1交換機端口設置兩個VLAN 域，辦公室1與辦公室2，假設分公司1有一個8口交換機，其中4口用于辦公室1可化分為VLAN1，剩余4口用于辦公室2設為VLAN2。對分公司2進行同樣設置，辦公室3設置為VLAN3，辦公室4設置為VLAN4，缺點這四個區域都是相互隔離的，無法進行通信，要實現辦公室1與辦公室3跨網段網絡互通，需要大量的布線和設備投資，而且難以保證信息流通安全。我們依靠三層交換技術，總公司設置三層交換機連通分公司，來實現辦公室1與辦公室3的跨網段通信。第二種是根據類似部門職能來進行劃分，假如辦公室1與辦公室3同為人力資源部門，也是可以劃分為同一個VLAN。其他辦公室也亦如此，這種劃分方式，優點是直接實現了同部門的內部通信，缺點是只要變動其中一個交換設備，就將要對所有設備進行重新配置。面對激烈的商業競爭，信息截取成為網絡戰的一部分，那么如何提高網絡安全性？處理的方法就是將交換機端口類型設置為trunk 或hybrid，再利用trunk 或hybrid 端口在VLAN 發送報文時打標簽，辦公室1通過交換機端口打標簽發送報文給辦公室3的過程中，信息流通是比較安全的，也是難以被截獲的。

6 結束語

網絡信息技術的革新，給各行各業發展提供了有力支撐，VLAN 技術的廣泛應用，提高了企事業單位和其他用戶的網絡管理能力，保證了網絡穩定和安全，通過網管對端口簡單參數設置，即能完成并且能根據使用者的需求變換自身的形式，滿足了用戶的不同使用水平和專業需求。