一、VLAN的定義
VLAN是英文Virtual Local Area Network的簡(jiǎn)稱(chēng),又叫虛擬局域網(wǎng),是一種通過(guò)將局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備邏輯地而不是物理地劃分成一個(gè)個(gè)網(wǎng)段從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的技術(shù)。要想劃分VLAN,必須購(gòu)買(mǎi)支持VLAN功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
二、VLAN的劃分方法
VLAN在工業(yè)交換機(jī)上的實(shí)現(xiàn)方法,可以大致劃分為六類(lèi):
1. 基于端口劃分的VLAN
這是常應(yīng)用的一種VLAN劃分方法,目前絕大多數(shù)VLAN協(xié)議的工業(yè)交換機(jī)都提供這種VLAN配置方法。這種劃分VLAN的方法是根據(jù)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的交換端口來(lái)劃分的,它是將VLAN工業(yè)交換機(jī)上的物理端口和VLAN工業(yè)交換機(jī)內(nèi)部的PVC(永 久虛電路)端口分成若干個(gè)組,每個(gè)組構(gòu)成一個(gè)虛擬網(wǎng),相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的VLAN工業(yè)交換機(jī)。
對(duì)于不同部門(mén)需要互訪時(shí),可通過(guò)路由器轉(zhuǎn)發(fā),并配合基于MAC地址的端口過(guò)濾。對(duì)某站點(diǎn)的訪問(wèn)路徑上靠近該站點(diǎn)的工業(yè)交換機(jī)、路由交換機(jī)或路由器的相應(yīng)端口上,設(shè)定可通過(guò)的MAC地址集。這樣就可以防止非法入侵者從內(nèi)部盜用IP地址從其他可接入點(diǎn)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(yōu)點(diǎn)是定義VLAN成員時(shí)非常簡(jiǎn)單,只要將所有的端口都定義為相應(yīng)的VLAN組即可。適合于任何大小的網(wǎng)絡(luò)。它的缺點(diǎn)是如果某用戶(hù)離開(kāi)了原來(lái)的端口,到了一個(gè)新的交換機(jī)的某個(gè)端口,必須重新定義。
2. 基于MAC地址劃分VLAN
這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個(gè)主機(jī)的MAC地址來(lái)劃分,即對(duì)每個(gè)MAC地址的主機(jī)都配置他屬于哪個(gè)組,它實(shí)現(xiàn)的機(jī)制就是每一塊網(wǎng)卡都對(duì)應(yīng)唯 一的 MAC地址,VLAN交換機(jī)跟蹤屬于VLAN MAC的地址。這種方式的VLAN允許網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)從一個(gè)物理位置移動(dòng)到另一個(gè)物理位置時(shí),自動(dòng)保留其所屬VLAN的成員身份。
由這種劃分的機(jī)制可以看出,這種VLAN的劃分方法的優(yōu)點(diǎn)就是當(dāng)用戶(hù)物理位置移動(dòng)時(shí),即從一個(gè)交換機(jī)換到其他的交換機(jī)時(shí),VLAN不用重新配置,因?yàn)樗腔谟脩?hù),而不是基于交換機(jī)的端口。
這種方法的缺點(diǎn)是初始化時(shí),所有的用戶(hù)都必須進(jìn)行配置,如果有幾百個(gè)甚至上千個(gè)用戶(hù)的話(huà),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(wǎng)。而且這種劃分的方法也導(dǎo)致了交換機(jī)執(zhí)行效率的降低,因?yàn)樵诿恳粋€(gè)交換機(jī)的端口都可能存在很多個(gè)VLAN組的成員,保存了許多用戶(hù)的MAC地址,查詢(xún)起來(lái)相當(dāng)不容易。另外,對(duì)于使用筆記本電腦的用戶(hù)來(lái)說(shuō),他們的網(wǎng)卡可能經(jīng)常更換,這樣VLAN就必須經(jīng)常配置。
3. 基于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議劃分VLAN
VLAN按網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議來(lái)劃分,可分為IP、IPX、DECnet、AppleTalk、Banyan等VLAN網(wǎng)絡(luò)。這種按網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議來(lái)組成的VLAN,可使廣播域跨越多個(gè)VLAN交換機(jī)。這對(duì)于希望針對(duì)具體應(yīng)用和服務(wù)來(lái)組織用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)管理員來(lái)說(shuō)是非常具有吸引力的。而且,用戶(hù)可以在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部自由移動(dòng),但其VLAN成員身份仍然保留不變。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是用戶(hù)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(lèi)型來(lái)劃分VLAN,這對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理者來(lái)說(shuō)很重要,還有,這種方法不需要附加的幀標(biāo)簽來(lái)識(shí)別VLAN,這樣可以減少網(wǎng)絡(luò)的通信量。這種方法的缺點(diǎn)是效率低,因?yàn)闄z查每一個(gè)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)層地址是需要消耗處理時(shí)間的(相對(duì)于前面兩種方法),一般的交換機(jī)芯片都可以自動(dòng)檢查網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)包的以太網(wǎng)禎頭,但要讓芯片能檢查IP幀頭,需要更高的技術(shù),同時(shí)也更費(fèi)時(shí)。當(dāng)然,這與各個(gè)廠商的實(shí)現(xiàn)方法有關(guān)。
4. 根據(jù)IP組播劃分VLAN
IP 組播實(shí)際上也是一種VLAN的定義,即認(rèn)為一個(gè)IP組播組就是一個(gè)VLAN。這種劃分的方法將VLAN擴(kuò)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(guò)路由器進(jìn)行擴(kuò)展,主要適合于不在同一地理范圍的局域網(wǎng)用戶(hù)組成一個(gè)VLAN,不適合局域網(wǎng),主要是效率不高。
5. 按策略劃分VLAN
基于策略組成的VLAN能實(shí)現(xiàn)多種分配方法,包括VLAN交換機(jī)端口、MAC地址、IP地址、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議等。網(wǎng)絡(luò)管理人員可根據(jù)自己的管理模式和本單位的需求來(lái)決定選擇哪種類(lèi)型的VLAN 。
6. 按用戶(hù)定義、非用戶(hù)授權(quán)劃分VLAN
基于用戶(hù)定義、非用戶(hù)授權(quán)來(lái)劃分VLAN,是指為了適應(yīng)特別的VLAN網(wǎng)絡(luò),根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的特別要求來(lái)定義和設(shè)計(jì)VLAN,而且可以讓非VLAN群體用戶(hù)訪問(wèn)VLAN,但是需要提供用戶(hù)密碼,在得到VLAN管理的認(rèn)證后才可以加入一個(gè)VLAN。
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