【正文】 N 中的工作站，不論它們實(shí)際與哪個(gè)交換機(jī)連接，它們之間的通訊就好象在獨(dú)立的交換機(jī)上一樣。 VLAN 是為解決以太網(wǎng)的廣播問題和安全性而提出的一種協(xié)議，它在以太網(wǎng)幀的基礎(chǔ)上增加了 VLAN 頭，用 VLAN ID 把用戶劃分為更小的工作組，限制不同工作組間的用戶互訪，每個(gè)工作組就是一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。另外，對(duì)于使用筆記本電腦的用戶來說，他們的網(wǎng)卡可能經(jīng)常更換，這樣， VLAN 就必須不停的配置。 2) 控制網(wǎng)絡(luò)上的廣播 VLAN 可以提供建立 防火墻 的機(jī)制，防止交換網(wǎng)絡(luò)的過量廣播。交換端口可以基 于應(yīng)用類型和訪問特權(quán)來進(jìn)行分組，被限制的應(yīng)用程序和資源一般置于安全性 VLAN 中 。 標(biāo) 準(zhǔn)有時(shí)也縮寫為 dot1q。路由器不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā) VTP 更新。如財(cái)務(wù)部設(shè)為 VLAN1,微機(jī)室設(shè)為 VLAN2，人力資源部設(shè)為 VLAN3等。為了盡量避免此類情況出現(xiàn) ，就需要我們對(duì)路由的知識(shí)加以認(rèn)識(shí)和了解。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。 針對(duì)局域網(wǎng)內(nèi)每個(gè)子公司的不同部門劃分不同的 VLAN，消除地域障礙、易于通訊、便于管理。路由器 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，路由器支持各種局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)接口，主要用于互連局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)互相通信。 例 如， 在一個(gè)規(guī)模較小的辦公環(huán)境下，利用單臂路由連通不同的 VLAN。 VLAN間路由 另一種連通不同 VLAN 的方法需要一種稱為子接口的功能。 VLAN 之間需要第 3 層設(shè)備才能相互傳輸流量。 3) 增加網(wǎng)絡(luò)的安全性 因?yàn)橐粋€(gè) VLAN 就是一個(gè)單獨(dú)的廣播域， VLAN 之間相互隔離，這大大提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率，確保了網(wǎng)絡(luò)的安全保密性。當(dāng)然，這與各個(gè)廠商的實(shí)現(xiàn)方法有關(guān)。它的缺點(diǎn)是如果 VLAN A 的用戶離開了原來的端口，到了一個(gè)新的交換機(jī)的某個(gè)端口，那么就必須重 新定義。交換機(jī)是根據(jù)用戶工作站的 MAC 地址來劃分 VLAN 的。在共享網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)物理的網(wǎng)段就是一個(gè)廣播域。這一新興技術(shù)主要應(yīng)用于交換機(jī)和路由器中，但 主流應(yīng)用還是在交換機(jī)之中。并且與其他路由協(xié)議相比， OSPF 在對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓奶幚磉^程中僅需要最少的通信流量， OSPF 提供點(diǎn)到多點(diǎn)接口，支持 CIDR(無類型域問路由 )地址。層次的 OSPF 依靠路由匯總和存根區(qū)域的作用來減少存儲(chǔ)器的要求。由于 OSPF 是基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓瘯r(shí)，它可以快速調(diào)整。 OSPF主要特征 1） OSPF 是一種鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，運(yùn)行于網(wǎng)絡(luò)層，協(xié)議號(hào)為 89。 表 OSPF 路由協(xié)議包類型 包類型 目的 呼叫 （ Hello） 發(fā)現(xiàn) /維護(hù)鄰居 數(shù)據(jù)庫(kù)描述 概括 數(shù)據(jù)庫(kù) 容量 鏈路狀態(tài)請(qǐng)求 請(qǐng) 求數(shù)據(jù)庫(kù)信息 鏈路狀態(tài)更新 數(shù)據(jù)庫(kù) 更新 鏈路狀態(tài)應(yīng)答 應(yīng)答 1） Hello 包 Hello 包 發(fā)現(xiàn)并維護(hù)鄰居關(guān)系 。如圖 所示。 4）鏈路狀態(tài)通告（ LSA） :LSA 用來描述路由器的本地狀態(tài)， LSA 包括的信息有關(guān)于路由器接口的狀態(tài)和所星星的鄰接狀態(tài)， LSA 充滿了網(wǎng)絡(luò)。 6) 支持非等值路徑的負(fù)載均衡。快速收斂是因?yàn)槭褂昧松⒉ジ滤惴?，通過在路由表中備份路由而實(shí)現(xiàn)，也就是到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò) 的最小開銷和次最小開銷（也叫適宜后繼， feasible 河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 9 successor）路由都被保存在路由表中，當(dāng)最小開銷的路由不可用時(shí)，快速切換到次最小開銷路由上，從而達(dá)到快速收斂的目的。 2） 大型網(wǎng)絡(luò)發(fā)生改變時(shí)，網(wǎng)絡(luò)收斂的速度很慢； 3） RIP 目前有兩個(gè)版本： RIPv1 和 RIPv2。路由器每隔 30s更新一次路由信息，如果在 180s內(nèi)沒有收到相鄰路由器的回應(yīng)，則認(rèn)為去往該路由器的路由不可用，該路由器不可到達(dá)。 RIP 在那些沒有冗余 路由器的網(wǎng)絡(luò)中的卻是一種非常適合的路由協(xié)議。 路由器之間的路由信息交換是基于路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。一方面，網(wǎng)絡(luò)管理員難以全面地了解整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；另一個(gè)方面，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，路由器中的靜態(tài)路由信息需要大范圍地調(diào)整，這一工作的難度和復(fù)雜程度非常高。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或鏈路的狀態(tài) 發(fā)生變化時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理 員 有需要手工去修改路由表中相關(guān)的靜態(tài)路由信息。 路由表 路由器將查找分配給表中每條可能路由的子網(wǎng)掩碼， 并將這些子網(wǎng)掩碼應(yīng)用于數(shù)據(jù)包中的目的 IP 地址， 然后將得到的網(wǎng)絡(luò)地址與表中路由的地址進(jìn)行比較。 通過路由器相互間的通信，每個(gè)路由器都建立一個(gè)路由表，存放網(wǎng)絡(luò)的路由轉(zhuǎn)發(fā)信息。全局范圍的、廣泛的互聯(lián)網(wǎng)是 BGP 處理多個(gè) ISP 間的路由的實(shí)例。它通過傳遞鏈路狀態(tài)（連接信息）來得到網(wǎng)絡(luò)信息，維護(hù)一 張網(wǎng)絡(luò)有向拓?fù)鋱D，利用最小生成樹算法得到路由表。 RIP、 OSPF 是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，適用于單個(gè) ISP 的統(tǒng)一路由協(xié)議的運(yùn)行，由一個(gè) ISP 運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)稱為一個(gè)自治系 統(tǒng)。但由于它是邏輯的而不是物理的劃分，所以同一個(gè) VLAN 內(nèi)的各個(gè)工作站無需被放置在同一個(gè)物理空間里，即這些工作站不一定屬于同一個(gè)物理 LAN 網(wǎng)段，一個(gè) VLAN內(nèi)部的廣播和單播流量都不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)到其它 VLAN 中，從而有助于控制流量、減少設(shè)備投資、 簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。而作為 IP 網(wǎng)絡(luò)生存、運(yùn)作、組織的核心 —— IP 路由技術(shù)提供了解決 IP 網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)可變性、實(shí)時(shí)性 等關(guān)鍵技術(shù)的一種可能。與 交換 機(jī)和網(wǎng)橋相比，在實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)的互聯(lián)方面，路由器、特別是高端路由器有著明顯的優(yōu)勢(shì)。 RIP 運(yùn)行簡(jiǎn)單，適用于小型網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)上還在部分使用著 RIP。 BGP 處理各 ISP 之間的路由傳遞。研究本課題的目的就是希 望 通過本次的研究能夠很好運(yùn)用 VLAN 技術(shù) 和路由器的各種協(xié)議，并在實(shí)際應(yīng)用中的到體現(xiàn)。這種非核心系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)將整個(gè) Inter 劃分為許多 AS,每個(gè) AS 由不同的機(jī)構(gòu)運(yùn)營(yíng)管理，在其內(nèi)部使用自己的路由協(xié)議，并且可以獨(dú)立于其他 AS 所選用的路由協(xié)議，隨之產(chǎn)主了 RIP2, OSPF 為代表的一批路由協(xié)議。 4)如果沒有匹配的路由，并且已配置默認(rèn)路由，路由器會(huì)將消息轉(zhuǎn)發(fā)到默認(rèn)路由指河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 4 定的網(wǎng)關(guān)。因此。默認(rèn)路由比較適合于目的地的路由信息是未知的，或是路由信息比較多無法完全保存在路由表中的情形。 交換路由信息的最終目的在于通過路由表找到一條數(shù)據(jù)交換的“最佳”路徑。在 RIP 當(dāng)中，所有的路由都由跳數(shù)來描述，到達(dá)目的地的路由最大不超過 16 跳，且只保留唯一的一條路由，這就限制了 RIP 的服務(wù)半徑，即其只適用于小型的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)。 這些優(yōu)點(diǎn)使 RIP 成為廣受歡迎的路由協(xié)議。 EIGRP 協(xié)議與 RIP 協(xié)議對(duì)比研究 隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大和用戶需求的增長(zhǎng)，原來的 IGRP 已顯得力不從心，于是， Cisco公司又開發(fā)了增強(qiáng)的 IGRP，即 EIGRP。 4) 減少路由器 CPU 的利用。 2）鄰接（ Adjacency） :OSPF 在相鄰路由器間建立鄰接，使之能交換路由信息，在多路訪問網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)路由器與指定的路由器形成鄰接。每一個(gè)區(qū)域有該區(qū)域自己拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于外部的區(qū)域是不可見的，每個(gè)區(qū)域內(nèi)部路由器的鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)際上只包含著該區(qū)域內(nèi)的鏈路狀態(tài)信息，他們也不能詳細(xì)地知道外部的鏈接情況，在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)的路由器擁有同樣的拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)。 DR 與多路訪問網(wǎng)中的其他所有路由器形成鄰接，這些路由器把它們的 LSA 發(fā)給 DR，而 DR 的任務(wù)是把這些 LSA 發(fā)送到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)， DR 中的思想是路由器都有 一個(gè)發(fā)送信息的匯點(diǎn)，同時(shí)，每個(gè)路由器與網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器交換信息。如果這樣，路由器將會(huì)要求這部分使用鏈路狀態(tài)請(qǐng)求包。每臺(tái)運(yùn)行 SPF 算法的路由器都會(huì)將自己列為其 SPF 樹的根。 7） OSPF 具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。如果計(jì)算出到某個(gè)目的站有若干條費(fèi)用相同的路由， OSPF 路由器會(huì)把通信流量均勻地分配給這幾條路由，沿這幾條路由把該分組發(fā)送出去。其實(shí)有關(guān) VLAN的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) IEEE 早在 1999 年 6 月份就由 IEEE 委員正式頒布實(shí)施了，而且最早的 VLNA 技術(shù)早在 1996 年 Cisco（思科）公司就提出了。由 VLAN 的特點(diǎn)可知，一個(gè) VLAN 內(nèi)部的廣播和單播流量都不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)到其他 VLAN中，從而有助于控制流量、減少設(shè)備投資、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。同一個(gè)VLAN 中的廣播只有 VLAN 中的成員才能聽到，而不會(huì)傳輸?shù)狡渌? VLAN 中去，這樣可河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 21 以很好的控制不必要的廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。虛擬局域網(wǎng)的好處是可以限制廣播范圍，并能夠形成虛擬工作組，動(dòng)態(tài)管理網(wǎng)絡(luò)。 3) 基于網(wǎng)絡(luò)層劃分 VLAN 這種劃分 VLAN 的方法是根據(jù)每個(gè)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層地址或協(xié)議類型 (如果支持多協(xié)議 )劃分的，雖然這種劃分方法是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址，比如 IP 地址，但它不是路由，與網(wǎng)絡(luò)層的路由毫無關(guān)系。使用 VLAN，可以將河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 23 某個(gè)交換端口或用戶賦于某一個(gè)特定的 VLAN 組，該 VLAN 組可以在一個(gè)交換網(wǎng)中或跨接多個(gè)交換機(jī)， 在一個(gè) VLAN 中的廣播不會(huì)送到 VLAN 之外。 6 VLAN 的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 的概念 在交換網(wǎng)絡(luò)中，人們通過創(chuàng)建虛擬局域網(wǎng) (VLAN) 來按照需要將廣播限制在特 定區(qū)域并將主機(jī)分組。 交換機(jī)端口可以配置為兩種即接入端口 （ Access Port） 或中繼端口 （ Trunk Port） 。 VTP 能減少 VLAN 管理和監(jiān)控方面的工作量。本實(shí)例是利用路由器和二層交換機(jī)實(shí)現(xiàn) VLAN間通訊，還可以通 過運(yùn)用三層交換機(jī)的功能 實(shí)現(xiàn)不同 VLAN 間通訊。 VLAN 的主要作用是隔離網(wǎng)絡(luò)的廣播域。 。 通過對(duì)局域網(wǎng)進(jìn)行 VLAN 劃分，可以減少網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的廣播數(shù)據(jù)包 ,提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率；可以區(qū)分不同的應(yīng) 用和用戶 ,方便企業(yè)的統(tǒng)一管理與維護(hù)。 路由器是互聯(lián)網(wǎng)的主要節(jié)點(diǎn)設(shè)備。默認(rèn)情況下，所有交換機(jī)都使用服務(wù)器模式。如圖 。通過 VLAN 技術(shù)，管理員可以按照邏輯功能、項(xiàng)目組和應(yīng)用程序來分組工作站，而無需考慮用戶的物理位置。這樣可以減