網絡在學校計算機實驗室的應用中, 早已不是單純的局域網, 而是新型的交換型網絡。其具有強大的功能和效率。但可能存在的問題也更加復雜, 排錯也變得更難。下面是一些設計相對糟糕的網絡中存在的一些問題。
1 用途和系統的差別
各種學校實驗室使用的用途和其內部計算機本身所用的系統 (如操作系統、數據庫系統等) 各不相同, 不同的軟件和服務所占用的端口及其有可能產生沖突, 稍有不慎, 就可能引發災難, 導致教學工作無法正常進行。
2 網絡工作模式的特殊
現在學校中為了保護計算機使用各種還原卡, 其維護系統的主要方法方法就是進行網絡刻錄。其擴散的流量可能流入網絡中的所有交換機從而占用大量帶寬, 這將直接影響到網絡中其他計算機的正常使用。更極端的情況, 如果多個實驗室同時維護還可能導致干道發生擁堵, 而導致實驗室一些計算機發生網絡中斷。
VLAN技術將能有效地解決上述存在的一些問題并且能夠更加高效安全的使用網絡。
2.1 VLAN的簡介
VLAN是一個邏輯廣播域, 可跨越多個物理L A N網段。在交換型互聯網絡中, VLAN提供了分段和組織方面的靈活性。通過使用VLAN, 可按只能、項目小組和應用程序將工作站進行邏輯編組, 而不考慮用戶的位置。
2.2 VLAN的優點
2.2.1 隔離故障域
實施VLAN的最重要原因之一就是可以減少網絡故障的影響。通過正確地將網絡分段為VLAN, 并在網段間設置路由器。將可以有效地防止這類問題從一個VLAN擴散到其他分段域或V L A N, 同時能夠保持在V L A N之間路由流量的能力, 這將有效地縮小故障所影響的范圍, 以及大大提高排除故障的時間和容易度。
2.2.2 有效地利用帶寬
通過將網絡劃分為小型廣播域或子網, 以及建立簡單的防火墻機制, 將廣播流量控制在V L A N內部, 從而有效地縮小廣播風暴的影響。由VLAN成員所發的數據包大部分流量在VLAN內部成員之間流通, 這樣可以有效地節省主干道的流量, 提高網絡利用效率和帶寬。增加網絡的安全性。
2.2.3 安全性
通過將包含敏感或關鍵信息的幀進行隔離, 進而防止個別網段中的非授權用戶訪問這些信息, 所以V L A N能夠提供基本安全。
VLAN根據需求的不同可以有諸多的劃分方法, 比如:基于端口的劃分;基于MAC地址的劃分;基于網絡協議的劃分等等, 下面給出V L A N基于端口劃分在學校實驗室中的使用。
根據圖1所示四個實驗室位于同一交換網絡中, 在多臺交換機上配置VLAN, 可以考慮通過VTP統一配置, 我們把圖中的核心層交換機配置為VTP Server模式, 將2臺接入層交換機作為VTP Client模式, 配置方法如下。
進入核心層交換機的CLI輸入以下命令:在2個接入層交換機的CLI中輸入以下命令:
在VTP起作用統一管理之前, 需要把交換機間的聯線配置成為trunk模式, 比如我們這里核心交換機的f0/1和f0/2端口為干道端口, 將其配置成為trunk模式。f0/1命令如下:
模式分配好以后, 回到核心層交換機通過VLAN (數字) 建立4個實驗室的VLAN, 并且給它們命名建立完成以后的VLAN如下:
接下來要做的只要把各個實驗室的端口加入到各自的VLAN中。以接入層交換機1為例, 分配10個端口給網絡實驗室。命令如下:
同樣的給其他3個VLAN302、303、304加上端口。到此4個實驗室VLAN建立完畢。
3 結語
由上面例子可見, 本來一個廣播域的網絡被改造成了4個廣播域, 每個廣播域只有10個機器, 這樣每個實驗室之間的廣播和單播流量將被大大地抑制。從而提高了網絡的性能和速度。也為實驗室的維護提供了方便, 減少了沖突, 提高了效率。
摘要：虛擬局域網 (VLAN) 技術是一項應用很廣泛的局域網技術。使用VLAN可以有效的避免廣播風暴, 降低網絡管理和維護成本, 提高網絡安全性, 以及能按照部門、功能和應用等劃分不同的“邏輯工作組”等諸多優點。本文介紹了VLAN的基本概述、一些網絡設計存在的糟糕問題和使用VLAN的優點。
關鍵詞：VLAN,廣播域,網絡分層,交換機
參考文獻
[1] Steve McQuerry.CCIE #6108, Cisco網絡設備互聯 (ICND2) [M].人民郵電出版社.
[2] W.Richard Stevens.TCP/IP詳解卷1:協議[M].機械工業出版社.