虚拟局域网技术面面观

胡飞勇

摘要:本文从局域网的特点、优势及管理等方面作简要分析。虚拟局域网是一种通过将局域网内的设备逻辑地,而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。

关键词:虚拟局域网 广播风暴 网络设备

中图分类号:TP393.01文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)03-0076-01

传统的局域网Ethernet 使用具有冲突检测的载波监听多路访问( CSMA / CD )方法。在CSMA / CD 网络中,节点可以在它们有数据需要发送的任何时候使用网络。在节点传输数据之前,它进行“监听”以了解网络是否很繁忙。如果不是,则节点开始传送数据。如果网络正在使用,则节点等待。如果两个节点进行监听,没有听到任何东西,而开始同时使用线路,则会出现冲突。在发送数据时,它如果使用广播地址,那么在此网段上的所有PC都将收到数据包,这样一来如果该网段PC众多,很容易引起广播风暴。而冲突和广播风暴是影响网络性能的重要因素。为解决这一问题,引入了虚拟局域网(VLAN)的概念。

1虚拟局域网概述

虚拟局域网是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。一方面,虚拟局域网建立在局域网交换机的基础之上;另一方面,虚拟局域网是局域交换网的灵魂。这是因为通过虚拟局域网,用户能方便地在网络中移动和快捷地组建宽带网络,而无需改变任何硬件和通信线路。这样,网络管理员就能从逻辑上对用户和网络资源进行分配,而无需考虑物理连接方式。虚拟局域网充分体现了现代网络技术的重要特征:高速、灵活、管理简便和扩展容易。是否具有虚拟局域网功能是衡量局域网交换机的一项重要指标。网络的虚拟化是未来网络发展的潮流。

2虚拟局域网的技术优势

虚拟局域网与普通局域网从原理上讲没有什么不同,但从用户使用和网络管理的角度来看,虚拟局域网与普通局域网最基本的差异体现在:虚拟局域网并不局限于某一网络或物理范围,虚拟局域网中的用户可以位于一个园区的任意位置,甚至位于不同的国家。

2.1限制广播包,提高带宽的利用率

有效地解决了广播风暴带来的性能下降问题。一个VLAN形成一个小的广播域,同一个VLAN成员都在由所属VLAN确定的广播域内,那么,当一个数据包没有路由时,交换机只会将此数据包发送到所有属于该VLAN的其他端口,而不是所有的交换机的端口,这样,就将数据包限制到了一个VLAN内。在一定程度上可以节省带宽。

2.2确保网络安全

共享式局域网之所以很难保证网络的安全性,是因为只要用户插入一个活动端口,就能访问网络。而虚拟局域网能限制个别用户的访问,控制广播组的大小和位置,甚至能锁定某台设备的MAC地址,因此虚拟局域网能确保网络的安全性。

2.3简化网络管理

网络管理员能借助于虚拟局域网技术轻松管理整个网络。

3企业VLAN网络的配置

在普通的小型企业中,采用路由器方式划分VLAN是一种节约成本的方法;不过在大中型企业中,采用路由器方式划分VLAN会严重影响企业网络的性能,而VLAN间的通信必需通过路由才能实现,因此,具有路由功能的三层交换机被广泛应用于大中型企业VLAN网络中。

VLAN网络的组建较为简单,因为VLAN网络的实现最主要还是靠软件配置,硬件只是作一个支撑平台作用。硬件方面主要是作好路由器与交换机之间的搭配。比如在选择路由器的时候要注意能带多少台计算机;另外就是将路由器与网络第二层的交换机连接的端口设置为汇聚端口,实现路由器与交换机之间的汇聚链路连接即可。

具体到软件配置过程,VLAN的配置过程其实非常简单,只需两步:一是为各VLAN组命名;二是把相应的VLAN对应到相应的交换机端口即可。实际配置过程中,通常是在交换机中进行;具体的配置过程由于设备的不同会存在操作上的差异。

4 VLAN网络的管理

采用VLAN方式划分网络体系能够让管理员更加方便的管理企业网络,而VLAN网络灵活的扩展能力也让企业网络规模在不断扩大的同时不会出现网络混乱的情况。所以,要让VLAN网络发挥更大的作用,其组建后的管理操作也是很重要的。

需要注意的是,由于VLAN网络的划分需要在换机上进行配置才能实现,因此,整个VLAN网络的管理一方面需要一台工作稳定、性能强劲的交换机支持;另一方面也需要企业网络管理员的后期维护,比如合理分配网络资源,均衡网络负载,有效降低网上广播信息,方便对用户的分组管理等。

另外就是在选择VLAN类的交换机时,也应注意其是否具备监视功能。通常说来,现在很多交换机都可配置一个监视端口,以便连接协议分析仪或者其他监视器。在这类交换机中,可以配置监视端口检查任何两个端口之间的通信量;而在少数基于底板的交换机里,监视端口可用于捕捉交换机传送的所有通信量。所以说,硬件的选择对于VLAN的后期管理也是非常重要的。

5VLAN网络的维护

VLAN网络具有构造简单、实现便捷等特点,但在实际的网络运行过程中,同样不能忽视对其的维护工作。因为VLAN是在现有网络基础上的一种虚拟划分,因此任何一次有关网络配置的硬件与软件更改,都可能导致VLAN的运行状况。

所以,平时应该注意对网络配置参数的即时备份工作;同时,应该不定时的对网络中的路由器及交换机的工作状态检查,以便及时发现网络硬件问题,从而杜绝故障的进一步漫延。

6总结

VLAN网络的组建非常灵活,这主要表现在它可以采用静态VLAN方式,也可以采用动态VLAN方式,不过目前应用得最广泛的还是动态VLAN方式,而动态VLAN方式又分为多种,用户可根据自己网络的实际情况灵活搭配。而在VLAN网络的具体管理与维护过程中,主要注意对网络设备的不定期监测,以及做好系统数据与网络配置的冗余防范,将是保证VLAN网络稳定运行的基础。

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