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VLAN防校园网风暴

王朝other·作者佚名  2008-05-19
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当前交换技术的迅速发展,也加快了虚拟子网技术(VLAN)的应用速度,特别是在校园网上的应用更广泛。通过将校园网络划分为虚拟子网,可以强化网络管理和网络安全,控制不必要的数据广播。数据广播在网络中起着非常重要的作用,随着校园网内的计算机数量的增加,VOD视频点播在课堂教学上的大量应用,广播包的数量也会急剧增加,当广播包的数量占到总量的30%时,网络的传输效率将会明显下降。特别是当某网络设备出现故障后,会不停地向网络发送广播,从而导致网络风暴,使网络通信陷于瘫痪。当校园网络内计算机数超过200台后,就需要采取措施将网络分隔开来,将一个大的广播域划分成若干个小的广播域。

分隔广播域的方式有两种,一是物理分隔,即将一个完整网络物理地一分为二或一分为多,然后通过一个能够隔离广播的网络设备将它们连接起来。二是逻辑分隔,即将一个大的网络划分为若干个小的虚拟子网,也就是VLAN,各虚拟子网间通过路由设备连接进行沟通。

VLAN技术的优点

降低转移成本。在学校里,由于教学人员的变更比较频繁,当把一台计算机从一个子网转移到另一个子网,如果使用了VLAN,迁移的工作只是在交换机上重新定义VLAN即可,尤其是采用网卡的MAC地址来划分VLAN时,交换机能够自动跟踪该终端的MAC地址,并自动将其纳入定义的VLAN中,对于网络管理而言,可以轻松完成变更。假若使用物理手段划分子网,这种迁移所耗费的精力和时间相当大。

控制广播。由于不同的VLAN都是一个独立的广播域,而广播只能在本地VLAN内进行,从而大大减少了广播对网络带宽的占用,提高了带宽传输效率,并可以有效地避免广播风暴的产生。

增强网络的安全性。由于交换机只能在同一VLAN内的端口之间交换数据,不同VLAN的端口不能直接访问,因此,通过划分VLAN可以提高网络的安全性。

网络管理更加有效。网络管理员通过网管软件可以查询VLAN间和VLAN内通信的数据包的分类信息,以及应用数据包的分类信息,这些信息可以确定路由系统和经常访问的服务器的最佳配置。通过划分VLAN可以使网络管理变得更加简单、有效。

VLAN实现的途径

基于端口的VLAN,就是将交换机中的若干个端口定义为一个VLAN,同一个VLAN中的计算机具有相同的网络地址,不同VLAN之间进行通信需要通过三层路由协议。采用这种方式的VLAN在工作过程中,迁移一个网络节点时,如果新旧端口不在一个VLAN内,则用户必须对该端口重新设置。不同年级、科室互相访问时,可以通过路由器转发,并配合MAC地址的端口过滤,就可以防止非法入侵和IP地址的盗用问题。

基于MAC地址的VLAN,这种VLAN一旦划分完成,无论节点在网络上怎样移动,由于MAC地址保持不变,因此不需要重新配置。但是如果新增加节点的话,需要对交换机进行复杂的配置,以确定该节点属于哪一个VLAN。

基于IP地址的VLAN,新增加节点时,无须进行太多配置,交换机根据IP地址会自动将其划分到不同的VLAN中。这种VLAN智能化最高,实现最复杂。一旦离开该VLAN,原IP地址将不可用,从而防止了非法用户通过修改IP地址来越权使用资源。

VLAN的配置

对于不同的交换机,VLAN配置都有差异,并不是所有的交换机都支持VLAN和VLAN的三种实现途径,有的交换机只支持基于端口的VLAN,而不支持基于MAC地址的VLAN等。现结合某中学校园网络设备,介绍一下VLAN的配置。

该校的校园网共有节点650个,中心交换机采用Avaya Cajun P580,楼层交换机全部采用Avaya Cajun P334T 48口交换机,电信宽带经CISCO 2621路由器接入校园网。学校按年级、科室共划分7个VLAN,从而有效地控制了网络风暴的产生,提高了网络传输的效率和网络的安全性。

对于Avaya Cajun P580 三层中心交换机和P334T交换机,采用基于端口的VLAN划分,是一件轻松的事情。该交换机支持Web和命令行(CLI)界面的管理,特别是Web界面管理,直观方便,但是不如命令行功能强大。由于P580为中心交换机,各楼层间的P334T交换机经千兆光纤与P580相连,因此,VLAN的划分是在P580端口上进行。与P334T交换机连接的光纤端口,设置成主干线路,这样在Cajun P334T交换机上可以同时定义多个VLAN,最后通过在P580上设置三层路由协议实现各VLAN之间的通信。

P580与P334T相连接的千兆光纤接口设置trunk,以实现交换机之间的互连,同样对P334T相应的与P580互连端口作Trunk,进入配置模式设置。这样,交换机互连后,就可以在P334T上划分VLAN了。

VLAN技术的应用,使网络工作组的划分突破了地理位置的限制,而完全根据管理功能来划分,这种基于工作流的分组模式很适合校园网教学部门的划分。随着校园网络规模不断扩大和发展,VLAN技术将在校园网上得到更广泛的应用。

 
 
 
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