【正文】 ...............................................................................１０ VLAN 的具體劃分 .........................................................................................１１ 4 VLAN 的配置 .........................................................................................................１３ VLAN 的工作模式 ............................................................................................１３ TAG VLAN.............................................................................................１４ VLAN 鏈路類型 ................................................................................................１５ VLAN 干道協(xié)議 VTP .......................................................................................１５ VLAN 的應(yīng)用配置說明 ....................................................................................１６ 5 圖書館安全性策略 .................................................................................................２１ 6 總結(jié) .........................................................................................................................２２ 參考文獻 ........................................................................................................................２３江西財經(jīng)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 1 VLAN 技術(shù) 虛擬局域網(wǎng)（ Virtnal local Alea Network,VLAN）是當(dāng)前構(gòu)建園區(qū)網(wǎng)普遍采用的技術(shù) [1]。可以把同一臺交換機上的用戶主機劃分到不同的 VLAN 中，邏輯上看它們?nèi)缤B接在幾臺互不相連的交換機上一樣；也可以把位于不同交換機上的用戶主機劃分到同一個 VLAN中，邏輯上看它們?nèi)缤c一臺交換機相連一樣。 同時，隨著校園網(wǎng)中計算機、交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的大量增加，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量也驟然增大，各種問題和故障層出不窮。對于網(wǎng)絡(luò)管理者來說，希望有一種特別的技術(shù)能解決這些問題，它就是現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的VLAN 技術(shù)。在社會、市場的強烈需求和現(xiàn)代科技的有力支持下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了突飛猛進的發(fā)展。交換機將網(wǎng)絡(luò)分為多個網(wǎng)段，隔 離了沖突域。 傳統(tǒng)以太網(wǎng)系用 CSMA/CD 技術(shù)避免沖突，同一網(wǎng)段 各站點發(fā)送數(shù)據(jù)包前要通過 廣播查詢目的地的 MAC 地址。 VLAN 依靠用戶的邏輯設(shè)定將原來物理上互聯(lián)的一個局域網(wǎng)絡(luò)劃分為多個虛擬網(wǎng)段 ， 即在兩層交換機的邏輯上劃分若干 LAN，將廣播信息、組播信息等限制在一組特定的端口上，從而為限制全網(wǎng)范圍的廣播和多點廣播提供有效 的控制 手段。劃分可依據(jù)設(shè)備所連的端口、用戶節(jié)點的 MAC地址等 。校園網(wǎng)通常采用三層交換機實現(xiàn)路由功能，這樣可以提高 VLAN之間的路由 效率 ，提高帶寬利用率和網(wǎng)絡(luò)性能， 并 增強網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的靈活性和安全性。從某種角度講， VLAN 已成為建立包括交換機、路由器及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用在內(nèi)的大規(guī)模、可擴展、交換式互連網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)和系統(tǒng)解決方案。 實施虛擬局域網(wǎng)的組織機構(gòu)認識到對某種邏輯端工作站（例如集中化的服務(wù)器）的需要，以便與多個虛擬局域網(wǎng)在經(jīng)?；A(chǔ)上通訊，既可通過重疊的虛擬局域 網(wǎng)（其中與網(wǎng)絡(luò)相連的端工作站同時又屬于一個以上的虛擬局域網(wǎng)），也可通過可以線速處理虛擬局域網(wǎng)間數(shù)據(jù)包的集成路由功能。方式的選擇將對整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有實質(zhì)性影響，甚至可能影響到組織機構(gòu)的管理結(jié)構(gòu)和商業(yè)模型。通過自己對 VLAN 的特點、工作原理和實現(xiàn)機制的深入分析，以圖書館網(wǎng)絡(luò)來進行 VLAN 的劃分，各部門、各樓層間同時有幾套系統(tǒng)并存，如集成管理系統(tǒng)、光盤檢索系統(tǒng)、 VOD 點播系統(tǒng)，不同的系統(tǒng)有不同的用戶、不同的安全性要求和不同的使用權(quán)限，因此采用 VLAN 技術(shù)，將位于不同地理位置的相應(yīng)的服務(wù)器、用戶和其它網(wǎng)絡(luò)對象進行分組，并設(shè)定相應(yīng)的安全和訪問權(quán)限，然后由計算機根據(jù)自動配置形成相應(yīng)的虛擬網(wǎng)絡(luò) 工作組，涉及到的內(nèi)容 VLAN 的分類以及根據(jù)圖書館所分布的信息點，在交換機上如何對 VLAN 進行有效的劃分，這就涉及到如何控制好廣播風(fēng)江西財經(jīng)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 ３ 暴以及安全策略，最后對前面所做的需求分析，在交換機上進行配置、調(diào)試。 本文在撰寫過程中，第一部分中的 VLAN 的概念引用了李剛，《最新網(wǎng)絡(luò)組建、布線和調(diào)試實務(wù) 》 ， (2020 年：電子工業(yè)出版社 )中的觀點；第一部分中的VLAN 的分類引用了肖帥領(lǐng) 竇西河等，《網(wǎng)絡(luò)工程與實施》， (2020 年：北京希望電子出版社 )中的觀點 ；第二部分中的三層交換技術(shù)引用了李剛， 《 最新網(wǎng)絡(luò)組建、布線和調(diào)試實務(wù) 》 ， (2020 年：電子工業(yè)出版社 )中局域中技術(shù)的相關(guān)觀點；第六部分中的圖書館安全性策略引用了曾巧紅，《用 VLAN 技術(shù)構(gòu)建圖書館網(wǎng)絡(luò) [J]》， (2020 年，圖書館論壇，第 3 期 )中相關(guān)介紹內(nèi)容。這是因為通過 VLAN，用戶能方便地在網(wǎng)絡(luò)中移動和快捷地組建寬帶網(wǎng)絡(luò)，無需改變?nèi)魏斡布屯ㄐ啪€路。 VLAN 充分體現(xiàn)了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要特征：高速、靈活、管理方便和易于擴展。網(wǎng)絡(luò)的虛擬化則是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的潮流。在 CSMA/CD 網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點可以在有數(shù)據(jù)需要發(fā)送的任何時候使用網(wǎng)絡(luò)。如果不忙，節(jié)點便開始傳送數(shù)據(jù)。如果兩個節(jié)點同時監(jiān)聽，均沒有聽到 任何信號，于是同時開始使用線路，這樣便出現(xiàn)了沖突。這樣如果該網(wǎng)段上的主機眾多，便很容易引起廣播風(fēng)暴。為解決這一問題，研究者引入了 VLAN 的概念 [4]。 虛擬網(wǎng)在邏輯上等于 OSI 模型中第二層的廣播域， 與具體的物理網(wǎng)及地理位置無關(guān)。 虛擬網(wǎng)技術(shù)把傳統(tǒng)的廣播域按需要分割成各個獨立的子廣播域，從而將廣播限制在虛擬工作組中。所以，江西財經(jīng)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 ４ VLAN 有效地分割了沖突域和廣播域。傳統(tǒng)路由器通過劃分網(wǎng)段實現(xiàn)劃分廣播域，交換機使用 VLAN 技術(shù)劃分廣播域。傳統(tǒng)路由器主要以以太網(wǎng)接口為單位來劃分廣播域 ，它所能分割的廣播域個數(shù)完全取決于路由器的以太網(wǎng)接口個數(shù)，然而在通常情況下，路由器由于其自身特點不會擁有太多的以太網(wǎng)接口。交換機所采用的 VLAN 技術(shù)有以下優(yōu)點： (1) 工作組分隔的靈活性。變更組員所屬的工作組，無需從物理連接上重新布線，只需重新定義 VLAN 成員即可； (3) 有效控制網(wǎng)絡(luò)廣播。 VLAN 之間不能直接相互訪問，可以從物理上防止某些非授權(quán)用戶訪問敏感數(shù)據(jù)； VLAN 的上述優(yōu)點降低了設(shè)備成本 ， 提高了管理效率。通過實際調(diào)研與考察，得知在校園網(wǎng)中應(yīng)用的是基于端口的 VLAN 技術(shù)。針對交換機端口劃 分 VLAN，將交換機的所有端口根據(jù)需要劃入不同的 VLAN，不用考慮該端口所連接的設(shè)備是什么。這種 VLAN 劃分的依據(jù)是每個主機的 MAC 地址。它的缺點是初始化時，所有的用戶都必須進行配置。同時，還會導(dǎo)致交換機執(zhí)行效率的降低，因為在每一個交換機上都可能存在很多個 VLAN 的成 員，這樣就無法限制廣播包了。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。而且，可以根據(jù)協(xié)議類型來劃分VLAN，這對網(wǎng)絡(luò)管理者來說很重要。它的缺點是效率低，因為檢查每一個數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)層地址是需要消耗大量處理時間的 (相對于前面兩 種方法 )。 (4) 基于策略的 VLAN 的劃分是一種比較有效而直接的方式。 根據(jù)上述描述，可得出 VLAN 的種類，如表 11 所示。這種技術(shù)相對成熟，組網(wǎng)簡單、靈活實用，基于端口劃分 VLAN的以太網(wǎng)交換機是校園網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)組網(wǎng)所選用的標準網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 兩層交換技術(shù) 局域網(wǎng)交換是對傳統(tǒng) LAN技術(shù)的一次本質(zhì)革命。這條電纜作為各工作站的一個共同的傳輸介質(zhì)被所有連接在上面的工作站所共享。在以太網(wǎng)中，采用帶有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問 (CSMA/CD)協(xié)議來保證在任何時候只有一個工作站能夠獲得共享總線的控制權(quán)。也就是說，這三個工作站在同一個沖突域中。最好的解決方法是 LAN分段，減少每個網(wǎng)段上工作站的數(shù)量 (每個網(wǎng)段即為一個沖突域 )，最好是每個網(wǎng)段只有一個工作站，從而使共享LAN的沖突域縮小。這種方式在某種程度上能改善帶寬問題，但這樣做一方面會增加投資和維護費用，另一方面效果并不明顯且缺乏靈活性。首先，二層交換技工作站 1 發(fā) 送 江西財經(jīng)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 ７ 術(shù)能夠輕松將一個 LAN分割成 多個網(wǎng)段。最后，二層交換技術(shù)能夠?qū)⑼ㄐ拍芰τ砂腚p工擴展成全雙工，從而使工作站能使用全部的可用帶寬同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。也正是因為二層交換技術(shù)的諸多優(yōu)點，以太網(wǎng)交換機得到了越來越廣的應(yīng)用。然而，虛擬網(wǎng)中的主機默認情況下只能與相同虛擬網(wǎng)中的主機通信。下一節(jié)介紹三層交換技術(shù) [10]。交換技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)的源端口與目的端口之間提供直接、快速、準確的點到點連接，為主干網(wǎng)提供高速低延時通信。三層交換技術(shù)，簡單說就是將路由與交換合二為一，在對第一個數(shù)據(jù)包進行路由后，將會產(chǎn)生一個由 MAC地址、 IP地址和對應(yīng)端口組成的映射表。這就消除了傳統(tǒng)路由器對每個報文都進行路由選擇而造成的網(wǎng)絡(luò)延遲，提高了數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)速率。 選用三層交換機的必要性 (1) 網(wǎng)絡(luò)骨干少不了三層交換 要說三層交換機在諸多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的作用，用 “ 中流砥柱 ” 形容并不為過。 否則 ， 整個網(wǎng)絡(luò)成千上萬臺計算機都在一個子網(wǎng)中，不僅毫無安全可言，也會因為無法分割廣播域而 引發(fā)嚴重的 廣播風(fēng)暴。而三層交換機的性能非常高，既有三層路由的功能，又具有二層交換的速度。 除了必要的路由決定過程外，大部分數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程由二層交換處理， 從而 提高了數(shù)據(jù)包