虛擬局域網(wǎng)技術(shù)畢業(yè)論文(2)(編輯修改稿)
2025-07-16 05:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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)來(lái)說(shuō)，他們的網(wǎng)卡可能經(jīng)常更換，這樣VLAN就必須配置。三層交換機(jī)和VLAN路由、三層交換機(jī)技術(shù)工作原理當(dāng)前主要存在兩種第三層交換機(jī)技術(shù)：一是流交換，它不在OSI模型[8]中的第三層（網(wǎng)絡(luò)層）處理所有報(bào)文，而只分析流中的第一個(gè)報(bào)文，完成路由處理，并基于第三層地址轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文，流中的后續(xù)報(bào)文被交換到OSI模型中的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），從而打通源IP地址和目的IP地址之間的一條通道。有了這條通道，三層交換機(jī)就沒(méi)有必要每次將接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行拆包來(lái)判斷路由，而是直接將數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，將數(shù)據(jù)流進(jìn)行交換，這種技術(shù)的設(shè)計(jì)目的是方便線(xiàn)速路由；二是報(bào)文到報(bào)文交換，每一個(gè)報(bào)文都要經(jīng)過(guò)第三層處理，且數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)是基于第三層地址的。掌握第三層交換技術(shù)的精髓首先需要區(qū)分這兩種報(bào)文的不同轉(zhuǎn)發(fā)方式。流交換方法因?yàn)楹罄m(xù)報(bào)文走捷徑而無(wú)需第三層處理。由于它不能適應(yīng)路由的拓?fù)渥兓?，它就不能識(shí)別路由表中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的改變。因此，流交換方法可能需要另外的協(xié)議取得拓?fù)渥兓畔?，以便到達(dá)交換系統(tǒng)正確的地方。報(bào)文到報(bào)文交換設(shè)備通過(guò)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議并維護(hù)路由表，可動(dòng)態(tài)地重新路由報(bào)文，繞過(guò)網(wǎng)絡(luò)的擁塞點(diǎn)和故障點(diǎn)而無(wú)需等待高層的協(xié)議檢測(cè)報(bào)文丟失，其明顯特征是能夠適應(yīng)路由的拓?fù)渥兓?、三層交換機(jī)技術(shù)不同VLAN之間的流量不能直接跨越VLAN的邊界，需要使用路由，通過(guò)路由將報(bào)文從一個(gè)VLAN轉(zhuǎn)發(fā)到另外一個(gè)VLAN，傳統(tǒng)路由器難以完成VLAN間的通信任務(wù)，所以在可信交換機(jī)上一般使用帶三層功能的交換機(jī)。三層交換機(jī)是將路由技術(shù)與交換技術(shù)合二為一的技術(shù)。它在對(duì)第一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行路由后，會(huì)產(chǎn)生MAC地址與IP地址的映射表[14]，當(dāng)同樣的數(shù)據(jù)流再次通過(guò)時(shí)，將根據(jù)此表直接從二層通過(guò)而不再路由，從而消除了路由器進(jìn)行路由選擇而造成網(wǎng)絡(luò)的延遲，使大部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程由二層交換處理，提高了數(shù)據(jù)包[15]轉(zhuǎn)發(fā)的效率，消除了路由器可能產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題，可見(jiàn)，三層交換機(jī)即有三層路由的功能，又具有二層交換的網(wǎng)絡(luò)速度。、三層交換機(jī)做VLAN間路由三層交換機(jī)使用硬件技術(shù)，采用巧妙的處理方法把二層交換機(jī)和路由器在網(wǎng)絡(luò)中的功能集成到一個(gè)盒子里，提高了網(wǎng)絡(luò)的集成度，增強(qiáng)了轉(zhuǎn)發(fā)性能。為了實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)的互連，IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了十分豐富的內(nèi)容，標(biāo)準(zhǔn)的IP路由需要在轉(zhuǎn)發(fā)每一個(gè)保溫都必須的，絕大多數(shù)的報(bào)文只需要經(jīng)過(guò)很少一部分的過(guò)程，IP路由的方法有很大的改進(jìn)余地。三層交換機(jī)的設(shè)計(jì)基于對(duì)IP路由的仔細(xì)分析，把IP路由中每一個(gè)報(bào)文都必須經(jīng)過(guò)的過(guò)程提取出來(lái)，這個(gè)過(guò)程是個(gè)十分簡(jiǎn)化的過(guò)程：IP路由中絕大多數(shù)報(bào)文是不包含IP選項(xiàng)的報(bào)文，因此處理報(bào)文選項(xiàng)的工作在大多數(shù)情況下是多余的。不同的網(wǎng)絡(luò)的報(bào)文長(zhǎng)度是不同的，為了適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)，IP實(shí)現(xiàn)了報(bào)文分片的功能，但是在全以太網(wǎng)的環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)的幀（報(bào)文）長(zhǎng)度是固定的，因此報(bào)文分片的功能也是一個(gè)可以裁減的工作。三層交換機(jī)采用了喝路由器的最長(zhǎng)地址掩碼匹配不同的方法，使用精確地址匹配的方式處理，有利于硬件實(shí)現(xiàn)快速查找。三層交換機(jī)采用了Cache的方法，把最近經(jīng)常使用的主機(jī)路由放到了硬件的查找表中，只有在這個(gè)Cache中無(wú)法匹配到項(xiàng)目才會(huì)通過(guò)軟件去轉(zhuǎn)發(fā)。這樣，只有每個(gè)流的第一個(gè)報(bào)文會(huì)通過(guò)軟件轉(zhuǎn)發(fā)，其后的大量數(shù)據(jù)流則可以再硬件中得以完成。三層交換機(jī)在IP路由的處理上做了以上改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)化的IP轉(zhuǎn)發(fā)流程，利用專(zhuān)用的芯片實(shí)現(xiàn)了硬件的轉(zhuǎn)發(fā)，這樣絕大多數(shù)的報(bào)文處理都在硬件中實(shí)現(xiàn)了，只有極少數(shù)報(bào)文才需要使用軟件轉(zhuǎn)發(fā)，整個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)性能能夠得以成百上千倍地增加，相同性能的設(shè)備在成本上得以大幅度下降。、三層交換機(jī)VLAN路由協(xié)議配置在交換網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)VLAN對(duì)一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了邏輯劃分，不同的VLAN之間是無(wú)法直接訪問(wèn)的，必須通過(guò)三層的路由設(shè)備進(jìn)行連接。一般利用路由器或三層交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同VLAN之間的互相訪問(wèn)。三層交換機(jī)和路由器具備網(wǎng)絡(luò)層的功能，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)的IP包頭信息，進(jìn)行選路和轉(zhuǎn)發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)段之間的訪問(wèn)。直連路由是指:為三層設(shè)備的接口配置IP地址，并且激活該端口，三層設(shè)備會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生該接口IP所在網(wǎng)段的直連路由信息。三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)VLAN互訪的原理是，利用三層交換機(jī)的路由功能，通過(guò)識(shí)別數(shù)據(jù)包 的IP地址，查找路由表進(jìn)行選路轉(zhuǎn)發(fā)。三層交換機(jī)利用直連路由可以實(shí)現(xiàn)不同VLAN之 間的互相訪問(wèn)。三層交換機(jī)給接口配置IP地址，采用SVI (交換虛擬接口)的方式實(shí)現(xiàn) VLAN間互連。SVI是指為交換機(jī)中的VLAN創(chuàng)建虛擬接口，并且配置IP地址。路由協(xié)議[9]是：RIP、OSPS、靜態(tài)路由zhangyuanyuan(config)router rip zhangyuanyuan(configrouter)netzhangyuanyuan(configrouter)network zhangyuanyuan(configrouter)network zhangyuanyuan(configrouter)verzhangyuanyuan(configrouter)version 2虛擬局域網(wǎng)協(xié)議、VTP協(xié)議的定義VTP協(xié)議[10]是“vlan trunk protocol ”（虛擬局域網(wǎng)中繼協(xié)議 ）的縮寫(xiě)。它是cisco的專(zhuān)用協(xié)議，通過(guò)使用VTP協(xié)議，交換機(jī)之間能夠傳遞valn信息，實(shí)現(xiàn)vlan的統(tǒng)一配置和統(tǒng)一管理。VTP（vlan中繼協(xié)議）是實(shí)現(xiàn)從一個(gè)控制點(diǎn)，維護(hù)整個(gè)企業(yè)網(wǎng)上Vlan的添加、刪除和重命名工作。所謂“vlan中繼協(xié)議”就是統(tǒng)一管理vlan，保持vlan配置的一致性，提供從一個(gè)交換機(jī)在整個(gè)管理域中增加虛擬局域網(wǎng)的方法。因此VTP協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理具有重要的意義。、VTP
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