基于VLAN技术的多校区网络架构研究

王彬 和刚

摘 要：文章以VLAN和VPN技术的实现为基础，研究高校同地多校区的网络架构，通过PACKET TRACER环境下模拟构建多校区网络，利用思科（CCNA）语言进行路由器和交换机配置、VLAN、VPN的建立连接来实现高校网络构建，从而实现了不同校区之间的同一VLAN之间的通信。

关键词：Packet tracer；VPN；VLAN；多校区通信

随着网络、科技、教育的快速发展，各地高校的教育规模逐步扩大，很多高校会选择同地多校区的模式，从而也给各学校带来了新的挑战。为此，大多数院校使用了VPN，VLAN技术来解决同地不同校区之间的限制，使同一高校中的同学、教师、行政人员、科研人员等能够不受地理位置的限制，方便、快捷、安全的办公和教学。

本文从解决多校区之间的同一校园网问题出发，以VPN，VLAN作为基础技术，构建统一的、安全的校园网，并给出了解决方案和路由器、交换机等的配置代码。

1 VLAN技术

VLAN技术是指在局域网内不考虑设备的地理位置，通过逻辑分区以设备或用户的属性为主将设备划分到虚拟的同一网络下，实现同一网络下支持通信、不同网络之间无法通信的一种崭新技术。这种技术更加稳定、安全、便捷，不同区域之间避免了因管理、工作等效率低下而产生的问题。

VLAN技术实现了同一区域内多台交换机之间的资源共享，其划分原理有3种：（1）基于交换机端口的划分，以端口为主，不同端口之间可以实现不同VLAN的划分，不同端口之间可以实现同一VLAN划分。（2）基于MAC地址的划分，通过连接设备的唯一物理地址来区分设备属于哪一个VLAN。（3）基于IP地址的划分，每一个设备连接三层交换机都有一个属于自己的网络地址，以地址来区分VLAN。

2 VPN技术

VPN也叫虚拟专用网，它是在正常网络线路中建立一个虚拟的专用隧道，保证数据在隧道中传输安全，并提供一个专享的网络，使高校能够透明地通信。VPN能够让数据在低成本Internet上保持完整的传输，大大解决了网络的成本。同时，方便了操作和管理，精简了网络的设计和构造。

VPN的工作原理是在现有的网络基础上，建立一个对数据传输进行加密的安全通道，以此通道为通信基准，在登录VPN之前都需要进行本地的连接，并输入用户名和密码来登录VPN，这种服务目前很多服务商都能够提供。

3 网络架构

某高校有2个校区，分别分布在某市的东西两边，2个校区之间分别租用服务商提供的光纤专线相连。在连接网络时，学校采用的是二层交换机。并通过DHCP获取网络地址进行互联，学校在东校区分别有财务部、机房、人事处。在西校区有财务部、机房、学生处。2个校区都有财务部，并划分到一个VLAN下，具体的架构如图1所示。

4 详细配置

（1）东校区以路由器分别和西校区和ISP连接，在三层交换机的连接下，分别连接了3个二层交换机，分别创建VLAN10，VLAN20，VLAN30，财务部归属VLAN10，机房归属VLAN20，人事处归属VLAN30。

（2）西校区跟东校区相似，也分别创建了3个VLAN，财务部属于VLAN10，学生处属VLAN40，机房属于VLAN20。具体IP地址如下：

东校区：R0：F0/0：192.168.1.1

F0/1：192.168.1.2 S0/1/0：192.168.2.1

S0/1/1：192.168.2.2 S1：F0/1：192.168.1.3

F0/2：192.168.1.4

西校区：R2：F0/0：192.168.2.1F0/1：192.168.2.2

S0/1/0：192.16 8.3.1S0/1/1：192.16 8.3.2 S0：F0/1：192.168.2.3

F0/2：192.168.2.4

东校区部分具体设备配置如下：

Router>en

Router#configure terminal

Router（config）#eee new-model

Router（config）#eee authorization network login tt local group radius local

Router（config）#eee authorization network yy local group radius local

Router（config）#crypto isakmp policy 10

Router（config-isakmp）#authentication pre-share

Router（config-isakmp）#group 2

Router（config-isakmp）#exit

Router（config）#crypto isak mp client configuration group cisco

Router（config-isakmp-group）#key 270

Router（config-isakmp-group）#pool vpn

Router（config）#crypto map bohai client authentication list tt

Router（config）#crypto map bohai client authorization list yy

Router（config）#crypto map bohai client configuration address respond

Router（config）#radius-server host 192.168.1.20 auth-port 1645 key 270

Router（config）#ip local pool vpn 192.168.1.30 192.168.1.100

Router（config）#inter s0/1/1

Router（config-if）#crypto map bohai

以上是东校区部分重要设备的配置命令，其他设备命令均省略。通过这样的规划可以实现东校区和西校区达到共处一个校园网的效果，东校区的财务室和西校区的财务室之间可以安全地通信，其他部门之间不属于同一个区域，不能直接进行通信，保证了各个部门之间的安全性。

5 结语

随着目前技术的快速发展，网络的技术给各大高校以及企业的通信提供了基础，一般核心技术都在服务器上，像各大高校内的财务室，数据特别重要，需要安全稳定的网络，所以会建立VPN技术以保证安全、可靠，并通过VLAN技术区分不同区域，使不同区域之间不能直接通信。

本文给出了高校同地多校区之间不同通信的网络架构和命令的配置，所有的内容都是基于Packet tracer软件进行的模拟，基本涉及网络架构、路由器和交换机的配置、服务器的配置以及远程登录等配置。

[参考文献]

[1]张梁斌，高昆，梁世斌，等.基于Packet Tracer5.3的集团公司异地网络架构的仿真实验教学[J].浙江万里学院学报，2012（5）：104-110.

[2]王彬，高昆.基于VPN技术的小型企业网络构建[J].浙江万里学院学报，2015（4）：85-90.

Study on Multi-campus Network Architecture Based on the VLAN Technology

Wang Bin，He Gang

（Bohai Polytechnic Vocational College， Huanghua 061199， China）

Abstract：Based on the VLAN and the realization of VPN technology， research university with multi-campus network architecture， through the PACKET TRACER environment to simulate the construction of multi-campus network， use the cisco configure routers and switches （CCNA） language， VLAN， VPN connection is established to realize the network construction. Between different campus so as to achieve the communication between the same VLAN.

Key words：Packet tracer； VPN； VLAN； multi-campus communication