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            技術資訊

            什么是VLAN與VLAN劃分

            時間:2021-01-18 來源:本站

            劃分vlan在網絡技術應用中必不可少,很多的網絡都需要進行vlan的劃分,今天就為大家詳細介紹一下這方面的知識。

            一、VLAN的定義

            VLAN是英文Virtual Local Area Network的簡稱,又叫虛擬局域網,是一種通過將局域網內的設備邏輯地而不是物理地劃分成一個個網段從而實現虛擬工作組的技術。要想劃分VLAN,必須購買支持VLAN功能的網絡設備。


            二、VLAN的劃分方法

            VLAN在交換機上的實現方法,可以大致劃分為六類:


            1. 基于端口劃分的VLAN

            這是最常應用的一種VLAN劃分方法,應用也最為廣泛、最有效,目前絕大多數VLAN協議的交換機都提供這種VLAN配置方法。這種劃分VLAN的方法是根據以太網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(永久虛電路)端口分成若干個組,每個組構成一個虛擬網,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,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。


            從這種劃分方法本身我們可以看出,這種劃分的方法的優點是定義VLAN成員時非常簡單,只要將所有的端口都定義為相應的VLAN組即可。適合于任何大小的網絡。它的缺點是如果某用戶離開了原來的端口,到了一個新的交換機的某個端口,必須重新定義。


            基于端口的VLAN劃分


            2. 基于MAC地址劃分VLAN

            這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的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,它實現的機制就是每一塊網卡都對應唯一的 MAC地址,VLAN交換機跟蹤屬于VLAN MAC的地址。這種方式的VLAN允許網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。


            由這種劃分的機制可以看出,這種VLAN的劃分方法的最大優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,因為它是基于用戶,而不是基于交換機的端口。


            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,所以這種劃分方法通常適用于小型局域網。而且這種劃分的方法也導致了交換機執行效率的降低,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,保存了許多用戶的MAC地址,查詢起來相當不容易。另外,對于使用筆記本電腦的用戶來說,他們的網卡可能經常更換,這樣VLAN就必須經常配置。

            基于MAC地址的VLAN劃分


            3. 基于網絡層協議劃分VLAN

            VLAN按網絡層協議來劃分,可分為IP、IPX、DECnet、AppleTalk、Banyan等VLAN網絡。這種按網絡層協議來組成的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絡管理員來說是非常具有吸引力的。而且,用戶可以在網絡內部自由移動,但其VLAN成員身份仍然保留不變。


            這種方法的優點是用戶的物理位置改變了,不需要重新配置所屬的VLAN,而且可以根據協議類型來劃分VLAN,這對網絡管理者來說很重要,還有,這種方法不需要附加的幀標簽來識別VLAN,這樣可以減少網絡的通信量。這種方法的缺點是效率低,因為檢查每一個數據包的網絡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絡上數據包的以太網禎頭,但要讓芯片能檢查IP幀頭,需要更高的技術,同時也更費時。當然,這與各個廠商的實現方法有關。

            基于網絡層協議劃分VLAN


            4. 根據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,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用戶組成一個VLAN,不適合局域網,主要是效率不高。


            5. 按策略劃分VLAN

            基于策略組成的VLAN能實現多種分配方法,包括VLAN交換機端口、MAC地址、IP地址、網絡層協議等。網絡管理人員可根據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 。


            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網絡,根據具體的網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。



            三、VLAN的優點

            任何新技術要得到廣泛支持和應用,肯定存在一些關鍵優勢,VLAN技術也一樣,它的優勢主要體現在以下幾個方面:


            1. 增加了網絡連接的靈活性

            借助VLAN技術,能將不同地點、不同網絡、不同用戶組合在一起,形成一個虛擬的網絡環境,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,特別是一些業務情況有經常性變動的公司使用了VLAN后,這部分管理費用大大降低。


            2. 控制網絡上的廣播

            VLAN可以提供建立防火墻的機制,防止交換網絡的過量廣播。使用VLAN,可以將某個交換端口或用戶賦于某一個特定的VLAN組,該VLAN組可以在一個交換網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,減少廣播的產生。

            VLAN可以控制網絡風暴


            3. 增加網絡的安全性

            因為一個VLAN就是一個單獨的廣播域,VLAN之間相互隔離,這大大提高了網絡的利用率,確保了網絡的安全保密性。人們在LAN上經常傳送一些保密的、關鍵性的數據。保密的數據應 提供訪問控制等安全手段。一個有效和容易實現的方法是將網絡分段成幾個不同的廣播組,網絡管理員限制了VLAN中用戶的數量,禁止未經允許而訪問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。


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