【正文】 西財(cái)經(jīng)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) １４ 絡(luò)。 VLAN ID VLAN 接口 IP 網(wǎng)段 IP 主機(jī)網(wǎng)關(guān) IP 描述 1 2 (office) 3 (fuwu) 4 統(tǒng) (jicheng) 5 統(tǒng)，通過 vlsm 劃分為信息、軟件和職院 3 個(gè)機(jī)房 (yuelan) 江西財(cái)經(jīng)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) １３ 圖 32 VLAN 劃分的結(jié)果顯示 圖 33 圖書館 VLAN 劃分示意圖 4 VLAN的配置 為了更好說明 VLAN的配置，下面就分別介紹與 VLAN的配置相關(guān)知識。 表 31 VLAN 功能描述 遵照表 31 的描述，可通過如下命令在核心交換機(jī) ”switch e”上創(chuàng)建 4 個(gè)VLAN： switch(config)hostname henxin henxin(config)ip routing //激活 VLAN路 由 henxin(config)exit henxinvlan database //進(jìn)入創(chuàng)建 vlan的模式 henxin(vlan)vlan 2 name office //創(chuàng)建 vlan并可以重命名 henxin(vlan)vlan 3 name fuwu henxin(vlan)vlan 4 name jicheng henxin(vlan)vlan 5 name yuelan henxin(vlan)exit henxincopy run start //保存 配置命令 經(jīng)過以上配置命令得出所劃分的 5 個(gè) VLAN，顯示結(jié)果如圖 32 所示。然后利用 vlan 來進(jìn)行更細(xì)的劃分，以減少電子閱覽室計(jì)算機(jī)由于使用人員比較復(fù)雜對圖書館內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)帶來的潛在威脅。 有些特殊業(yè)務(wù)，如采訪、編目等，可以通過設(shè)置代理服務(wù)器訪問 Inter，以便下載和江西財(cái)經(jīng)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) １２ 上傳書目數(shù)據(jù)。因此，將中央數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與所有業(yè)務(wù)站點(diǎn)形成一個(gè) VLAN，分配內(nèi)部 IP 虛地址，與 Inter 隔離。圖書館的主要業(yè)務(wù)，如采訪、編目、典藏、流通、期刊管理、讀者管理、系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)和維護(hù)功能等都是通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。因此將以上服務(wù)器形成一個(gè) VLAN。 (2) 圖書館辦公自動化及其他部門（如咨詢部、辦公室等）計(jì)算機(jī)，劃為一個(gè) VLAN。 VLAN 的具體劃分 通過對圖書館業(yè)務(wù)的分類，可以清晰的得出對 VLAN 的劃分： (1) 對圖書館的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理，設(shè)置網(wǎng)管型 VLAN(即默認(rèn)的 vlan 1)， 負(fù)責(zé)調(diào)試網(wǎng)絡(luò)以及更好的管理以下各個(gè)接入層交換機(jī)的運(yùn)行狀況 。通過與學(xué)校圖書館的老師溝通并參考校園網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃方案，得知圖書館有 500個(gè)信息點(diǎn) (一般按照每10平方米 2個(gè)信息點(diǎn)來設(shè)計(jì) )?？紤]到校園網(wǎng) IP地址資源有限，圖書館不可能為其局域網(wǎng)中的所有終端分配校園網(wǎng)的 IP地址，因此大部 分客戶端都使用內(nèi)部 IP地址。邏輯上 VLAN主要根據(jù)圖書館的業(yè)務(wù)來進(jìn)行劃分，實(shí)現(xiàn)上采用基于端口的方式進(jìn)行劃分，下面分別進(jìn)行說明。由于校園網(wǎng)跨越四個(gè)校區(qū)，其他分校區(qū)通過 S8505連接，所以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較龐大。華為 S8505路由交換機(jī)集合下游校園網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)，并在 NE40上實(shí)現(xiàn)路由策略。 網(wǎng)絡(luò)總體方案 網(wǎng)絡(luò)總體方案要點(diǎn)包括：采用統(tǒng)一的通信協(xié)議、路由協(xié)議；主干網(wǎng)從高速交換鏈 路連接各子網(wǎng)；各子網(wǎng)內(nèi)部為交換網(wǎng)絡(luò)，形成兩個(gè)層次的平面網(wǎng)絡(luò)；主干網(wǎng)包括高速交換機(jī)、 VLAN路由處理；實(shí)行統(tǒng)一集中式的網(wǎng)絡(luò)管理。又由于 隨著各 校區(qū) 計(jì)算機(jī)及局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷深入，特別是各種計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)被相繼應(yīng)用在實(shí)際工作中，各 學(xué)院 之間、各 學(xué)院 同外界信息媒體之間的相互交換和共享的要求日益增加。當(dāng)前 三層交 換機(jī) 一 般都有AAA(Authentication, Authorization and Accounting)功能，使用 RADIUS協(xié)議和RADIUS服務(wù)器 ，可以統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)流量 ，并 按流量計(jì)費(fèi)，也可以統(tǒng)計(jì)計(jì)算機(jī)連接在網(wǎng)絡(luò)上的時(shí)間， 從而 按時(shí)間計(jì)費(fèi)。 三層交換機(jī)支持內(nèi)部帶有硬件的過濾器，能在不降低系統(tǒng)性能的前提下對所有數(shù)據(jù)包進(jìn)行過濾，且能根據(jù)實(shí)際需求結(jié)合 ACL用戶訪問控制列表對第二層到第四層的數(shù)據(jù)包進(jìn)行過濾。如果在訪問列表中進(jìn)行設(shè)置，可以限制用戶訪問特定的 IP地址，這樣學(xué)校就可以禁止學(xué)生訪問不健康的站點(diǎn) 。根據(jù)學(xué)習(xí)到的信息，三層交換機(jī)建立和維護(hù)路由表中的路由信息，江西財(cái)經(jīng)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) ９ 并自動為所有 IP數(shù)據(jù)包提供路由服務(wù)。這種技術(shù)不僅能夠連接不同的VLAN或跨越多個(gè)交換機(jī)的相同 VLAN，而且能有效地加大連接寬帶，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的冗余性。將三層交換機(jī)與其他第一、二層交換機(jī)配合使用，網(wǎng)絡(luò)管理員能構(gòu)造出無縫的 10/100/1000M以太交換系統(tǒng)，為整個(gè)信 息系統(tǒng)提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，使全網(wǎng)具有可伸縮性和基于策略的 Qos。 第三層交換的應(yīng)用特征 在校園網(wǎng)中，常用第三層交換機(jī)上的千兆端口或百兆端口連接不同的子網(wǎng)或VLAN，以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少控制功能和降低成本。 使用三層交換機(jī)上的千兆端口或百兆端口連接不同 的子網(wǎng)或 VLAN， 可以 在保持性能的前提下， 既 經(jīng)濟(jì) 又高效地 解決劃分子網(wǎng)之后子網(wǎng)之間的通信問題 。但是這樣做將導(dǎo)致一個(gè)問題： VLAN之間的通信必須通過路由器來實(shí)現(xiàn)。 (2) 連接子網(wǎng)少不了三層交換 同一網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)如果超過一定數(shù)量 (通常在 200臺左右，視通信協(xié)議而定 )，就很可能會因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上大量的廣播而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸效率低下。 三層交換機(jī)通過硬件交換實(shí)現(xiàn) IP的路由功能，其優(yōu)化的路由軟件使得路 由過程效率提高，解決了傳統(tǒng)路由器的路由速度問題。二層交換江西財(cái)經(jīng)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) ８ 是基于 MAC尋址，三層交換則是轉(zhuǎn)發(fā)基于第三層地址的業(yè)務(wù)流 。 如果采用傳統(tǒng)的路由器，雖然可以隔離廣播，但是性能得不到保障。在校園網(wǎng)中，骨干網(wǎng)、匯聚層都有三層交換 機(jī)的用武之地，尤其是核心骨干網(wǎng) 必須使 用三層交換機(jī) 。采用這種技術(shù)的交換機(jī)稱之為三層交換機(jī)。當(dāng)后面數(shù)據(jù)包通過時(shí)，將根據(jù)此映射表直接從二層進(jìn)行交換，而不是再次路由。另一方面，交換技術(shù)的引入，使得網(wǎng)絡(luò)不同端口之間的數(shù)據(jù)傳輸可并行發(fā)生且互不影響 [10]。 三層交換技術(shù) 現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)管理人才談?wù)撟疃嗟耐ㄓ嵲O(shè)備往往是三層交換機(jī)，下面會通過兩點(diǎn)來進(jìn)行闡述，不過首先得要明白三層交換機(jī)的概念。如果要與不同虛擬網(wǎng)中的設(shè)備進(jìn)行通信，必須通過第三層交換設(shè)備。 在第二層交換 網(wǎng)絡(luò)中可以通過建立 VLAN來打破廣播域的限制。 二層交換技術(shù)不僅僅能夠通過把沖突域縮小，讓終端獨(dú)占鏈路段帶寬的方式來提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率，它還能與其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合把網(wǎng)絡(luò)建成能夠?qū)π畔⒘髯詣臃诸?、對不同信息流?shí)施不同服務(wù)級別、高度容錯(cuò)、自動診斷、管理方便這樣一個(gè)智能型的網(wǎng)絡(luò)。其次，每個(gè)網(wǎng)段可以根據(jù)工作組性質(zhì)放置有共同特點(diǎn)的工作站，這樣提供了良好的性能和靈活性。 使用二層交換技術(shù)完全改變了共享式 LAN中的最大弊病。在局域網(wǎng)交換技術(shù)產(chǎn)生以前，通常采用網(wǎng)橋或路由器進(jìn)行沖突域的劃分。 圖 21 共享 LAN 在這種共享式 LAN中，業(yè)務(wù)量和終端用戶的大量增加，會導(dǎo)致較低的網(wǎng)絡(luò)利用率和應(yīng)用程序吞吐率。圖 21描述了共享 LAN，連接域中的四個(gè)工作站共享一條傳輸介質(zhì)，同一時(shí)刻只能有一個(gè)工作站傳輸數(shù)據(jù)，其他工作站必須等待。但由于它是共享介質(zhì)，因此在同一個(gè)時(shí)刻只允許一個(gè)工作站發(fā)送數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)以太網(wǎng)環(huán)境中，以細(xì)纜組網(wǎng)為例，終端通過掛在同一條電纜上相互連接起來。 江西財(cái)經(jīng)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) ６ 工作站 2 工作站 3 工作站 4 2 交換技術(shù)簡介 交換技術(shù)對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)來說來說是至關(guān)重要，下面分別說明。 表 11 VLAN 的種類 種類 說明 靜態(tài) VLAN 基于交換端口的 VLAN 根據(jù)交換機(jī)的各端口固定指派給 VLAN 動態(tài) VLAN 基于 MAC 地址的 VLAN 根據(jù)各端口所連計(jì)算機(jī)的 MAC 地址設(shè)定 基于網(wǎng)絡(luò)層的 VLAN 根據(jù)各端口所連計(jì)算機(jī)的 IP 地址設(shè)定 基于策略的 VLAN 靈活應(yīng)用上述三種策略的綜合劃分 就目前來說，對于 VLAN的劃分主要采用基于端口的模式。這主要取決于在 VLAN 的劃分中所采用的策略。 一般的交換機(jī)芯片都可以自動檢查網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)包的以太網(wǎng)幀頭，但要讓芯片能檢查 IP 幀頭，則需要更高級的技術(shù)，同時(shí)也更費(fèi)時(shí) [7]。此外，這種方法不需要附加的幀標(biāo)簽來識別 VLAN，這樣可以減少網(wǎng)絡(luò)的通信量。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是用戶的物理位置改變時(shí)，不需要重新配置所屬的 VLAN。 (3) 基于網(wǎng)絡(luò)層的 VLAN：這種方法是根據(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 )來劃分的。江西財(cái)經(jīng)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) ５ 如果有幾百個(gè)甚至上千個(gè)用戶的話，配置將非常繁瑣。這種劃分方法的最大優(yōu)點(diǎn)就是當(dāng)用戶物理位置移動時(shí)（即從一個(gè)交換機(jī)換到其他的交換機(jī)時(shí)），不用重新配置 VLAN。 (2) 基于 MAC 地址的 VLAN：在這種模型里，一個(gè)虛擬網(wǎng)實(shí)際上是一群MAC 地址的集合。 (1) 基于交換機(jī)端口的 VLAN：是構(gòu)成 VLAN 最有效的方式。 VLAN 的分類 依據(jù)建立 VLAN 的具體方式， VLAN 可以分為如下四種：基于端口的VLAN、基于 MAC 地址的 VLAN、基于網(wǎng)絡(luò)層的 VLAN 以及基于策略的 VLAN。 VLAN 自動地形成廣播域，所有廣播都只能在這個(gè)VLAN 中進(jìn)行，大大減少了廣播對網(wǎng)絡(luò) 帶寬的占用，有效避免了廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生； (4) 提供額外的安全性。組員可以處在不同的物理連接位置上，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)； (2) 組員變更的靈活性。這使得用戶無法根據(jù)實(shí)際需要自由地分割廣播域。這兩種方式功能上完全相同。 VLAN 的特點(diǎn) VLAN 在邏輯上等同于廣播域，網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)按網(wǎng)絡(luò)用戶的性質(zhì)和需要劃分成若干個(gè)“邏輯工作組”，每一個(gè)“邏輯工作組”就是一個(gè) VLAN。由于廣播域的縮小，網(wǎng)絡(luò)中廣播包消耗帶寬所占的比例大大降低，網(wǎng)絡(luò)的性能得到顯著的提高。虛擬工作組可以包含不同位置的部門和工作組，不必在物理上重新配置任何端口，真正實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)用戶與它們的物理位置無關(guān)。 虛擬網(wǎng)絡(luò)是在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中通過網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備建立的虛擬工作組。沖突和廣播風(fēng)暴是影響網(wǎng)絡(luò)性能的重要因素。如果節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，使用廣播地址，那么在此網(wǎng)段上的所有主機(jī)都將收到數(shù)據(jù)包。如果網(wǎng)絡(luò)正在使用，節(jié)點(diǎn)便繼續(xù)等待。在節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)之前，它先進(jìn)行“監(jiān)聽”以了解網(wǎng)絡(luò)是否繁忙。 傳統(tǒng)的局域網(wǎng)使用具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問碰撞檢測 (CSMA/CD