张利峰 接雪丽

摘要:本文主要介绍了对企业网络进行VLAN规划。VLAN技术的应用,为企业各信息点的职能调整与扩展提供了便利。交换机中使用VLAN还可控制企业网络广播风暴,防止IP地址盗用,提高企业网络的安全性能,帮助企业实现节约资源;VLAN技术是目前实现城域网中校园及企业互联共享最有效、最经济的解决方案。

关键词:局域网;VLAN技术;交换机

中图分类号:TP393      文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2019)26-0034-02

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

大型规模的网络建设中,以千兆三层交换机为核心的主流网络模型应用已尤为广泛。传统的LAN技术存在弊端:如果有两台甚至更多台计算机同时借助LAN通信总线发送数据,信息之间就会发生冲突,甚至丢失数据。并且,一旦冲突发生,就无法再发送数据。这时候发送者能做的只有等到冲突平息,再尝试发送已丢失的数据,这势必会造成时间和资源的极大浪费。为防止冲突被发送给LAN的每一台机器,人们使用了交换机来隔离冲突。随着企业和校园内部对于灵活、动态地组建LAN网段的需求日益增多,虚拟局域网(Virtual LAN)技术应运而生。VLAN技术将一个物理LAN合理划分为不同的虚拟LAN,每一个VLAN又包含一组具有相同需求的计算机工作站,工作站不一定属于同一个物理LAN网段。除此之外,在划分VLAN时,路由器只被用于不同的VLAN间承担通信任务,VLAN技术使用桥接软件来决定哪台计算机工作站在哪个VLAN里,实现了网络管理的灵活性,高效性及安全性。使用VLAN能控制校园网广播风暴,防止IP地址盗用,提高校园网安全性能,帮助学校实现无线漫游功能。

1  需求分析

1.1  VLAN需求划分

VLAN将局域网设备从逻辑上划分成一个网段,实现了虚拟工作组的新兴数据交换技术,主要应用于交换机和路由器中,主流应用还是交换机。常用的划分方法有:1)基于端口划分; 2)基于网络层协议划分;3)基于MAC地址划分VLAN。

本网络采用基于端口划分VLAN,这种技术根据以太网交换机的交换端口划分。主要原理是将VLAN交换机的物理端口和内部PVC端口分成若干个组,每组构成一个虚拟网,成为独立的虚拟VLAN交换机。无形中节省了成本。

1.2 拓扑需求描述

企业中有业务部门,行政部门,人力资源部门,财务部和总经理办公室,业务部门有一台PC2;行政部门有一台PC3;人力资源部门有两台PC,分别是PC4和PC5,两台PC之间可以互通;财务部门有两台PC,PC7和PC8,两台PC之间不可互通。总经理办公室一台PC6基于IP划分VLAN。

PC4和PC5可以访问PC6,不可以访问其他PC;PC2和PC3不可访问其他PC;PC7和PC8不互通,均可访问PC6,不可访问其他PC。网络拓扑图如图1所示。

2 VLAN介绍

2.1 VLAN

VLAN的中文名为“虚拟局域网”,是一组逻辑上的设备和用户,不受物理位置限制,将部门功能及应用组织起来,相互间的通信如同在同一网段。VLAN工作在OSI参考模型的第2层和第3层,一个VLAN就是一个广播域,通信是通过第3层路由器或三层交换机完成。

在划分vlan前,必须要了解华为交换机的端口类型,以及他们的使用方法,因为端口的类型在实际配置中是必须会用到的。

Access类型端口:执行命令port default vlan vlan-id,将端口加入指定的VLAN中。只能属于1个VLAN,一般用于连接计算机端口;

Trunk类型端口:Trunk类型端口允许多个VLAN通过;

Hybrid类型端口:选择执行其中一个步骤配置,可以允许多个VLAN通过,发送和接收多个VLAN 报文。

关于vlan的划分方法有很多,项目应用中较多的方法就是基于端口划分vlan、基于mac地址划分vlan熟悉划分方法,以便于根据实际项目进行应用。

2.2  vlan的划分方法

2.2.1 基于端口的vlan划分方法

企业内交换机连接的有很多用户,且相同业务的用户通过不同的设备接入企业的网络。为了通信安全性,也为了避免广播报文的泛滥,企业希望业务相同的用户之间可以相互访问,业务不同的用户不能直接去访问。可以在交换机上配置基于端口划分VLAN,把业务相同的用户连接的端口划分到同一VLAN。也就是不同VLAN的用户不能直接进行二层通信,同一VLAN内的用户可以直接互相通信。

配置步骤如下:

步骤1 在核心交换机2创建VLAN 20 、VLAN 30 、VLAN100、VLAN 200、,并将连接用户的端口分别加入VLAN。SwitchB配置与SwitchA类似,不再赘述。

步骤2 配置SwitchA上与SwitchB连接的端口类型及通过的VLAN。SwitchA配置与SwitchB类似。

2.2.2 基于MAC地址vlan划分方法

网络管理者将同一部门的员工划分到同一VLAN。为了提高部门内的信息安全,要求只有本部门员工的PC才可以访问公司网络。PC6为本部门员工的PC,要求这几台PC可以通过SwitchD访问公司网络,如换成其他PC则不能访问。可以配置基于MAC地址划分VLAN,将本部门员工PC的MAC地址与VLAN绑定。

作用:使处于相同子网的vlan实现广播隔离。

Super-vlan,只建立在三层接口。不包含物理端口,是若干sub-vlan的集合。

Sub-vlan,只包含物理端口,不能创建三层接口,用于隔离广播域的VLAN,通过Super-VLAN与外部实现三层交换。

通信原理:

1) 使能Sub-VLAN间的ARP Proxy功能,实现Sub-VLAN间互通;

2) Sub-VLAN与外部网络的二层通信;

3)Sub-VLAN与外部网络的三层通信。

拓扑PC2和PC3应用super-vlan效果图如图3所示:

3 结语

通过分析布局已基本展现了网络工程硬件设计的全部过程,建设网络对于企业和学校意义重大,需经过周密论证、谨慎决策、科学的管理。企业的网络建设必定会对企业的信息化建设起到重要的推动作用,为企业办公提供有效、便捷的环境,为高效通信带来便捷。

参考文献:

[1] 孙广军.局域网组建及应用[Z].北京:高等教育出版社,2012.

[2] 张国清,孙丽萍,杨宇.高级路由技术[Z].北京:电子工业出版社,2016.

[3] 胡永波.IP网络拓扑自动发现的研究与实现[C]. 北京邮电大学,2007.

[4] 华为技术有限公司.HCNA网络技术试验指南[Z].北京:人民邮电出版社,2017.

【通联编辑:光文玲】