一分鐘了解虛擬局域網
虛擬局域網(VLAN),是指網絡中的站點不拘泥于所處的物理位置,利用VLAN技術,可以將由交換機連接成的物理網絡劃分成多個邏輯子網。? 它們既可以掛接在同一個交換機中,也可以掛接在不同的交換機中。VLAN本質就是指一個網段,之所以叫做虛擬的局域網,是因為它是在虛擬的路由器的接口下創建的網段。
如果一家企業就簡單的只有銷售部和企劃部兩個網段,那么可以簡單的將銷售部全部接入一個交換機,然后接入路由器的一個端口,把企劃部全部接入一個交換機,然后接入一個路由器端口。這種情況是LAN。如果路由器就一個用于終端的接口,那么這兩個交換機就必須接入這同一個路由器的接口,這個時候,如果還想保持原來的網段的劃分,那么就必須使用路由器的子接口,創建VLAN。
虛擬局域網技術使得網絡的拓撲結構變得非常靈活。比如說大的集團公司,有財務部、采購部和客戶部等,它們之間的數據是保密的,我們可以通過劃分虛擬局域網對不同部門進行隔離,增加網絡的安全性。如果同一部門的人員分散在不同的地點,比如集團公司的財務部在各子公司均有分部,但都屬于財務部管理,雖然這些數據都是要保密的,但需統一結算時,就可以跨地域(也就是跨交換機)將其設在同一虛擬局域網之中,便于集中化的管理。
實現虛擬局域網有多種途徑。下面我將簡單的進行介紹。
按端口劃分VLAN
許多VLAN廠商都利用交換機的端口來劃分VLAN成員。被設定的端口都在同一個廣播域中。例如,一個交換機的1,2,3,4,5端口被定義為虛擬網AAA,同一交換機的6,7,8端口組成虛擬網BBB。這樣做允許各端口之間的通訊,并允許共享型網絡的升級。但是,這種劃分模式將虛擬網限制在了一臺交換機上。
第二代端口VLAN技術允許跨越多個交換機的多個不同端口劃分VLAN,不同交換機上的若干個端口可以組成同一個虛擬網。
以交換機端口來劃分網絡成員,其配置過程簡單明了。因此,從目前來看,這種根據端口來劃分VLAN的方式仍然是最常用的一種方式。
按MAC地址劃分VLAN
這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的MAC地址來劃分,即對每個MAC地址的主機都配置它屬于哪個組。這種劃分VLAN方法的最大優點就是當用戶物理位置移動時,即從一個交換機換到其他的交換機時,VLAN不用重新配置,所以,可以認為這種根據MAC地址的劃分方法是基于用戶的VLAN,這種方法的缺點是初始化時,所有的用戶都必須進行配置,如果有幾百個甚至上千個用戶的話,配置是非常累的。而且這種劃分的方法也導致了交換機執行效率的降低,因為在每一個交換機的端口都可能存在很多個VLAN組的成員,這樣就無法限制廣播包了。另外,對于使用筆記本電腦的用戶來說,他們的網卡可能經常更換,這樣,VLAN就必須不停地配置。
按網絡層劃分
這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的網絡層地址或協議類型(如果支持多協議)劃分的,雖然這種劃分方法是根據網絡地址,比如IP地址,但它不是路由,與網絡層的路由毫無關系。
這種方法的優點是用戶的物理位置改變了,不需要重新配置所屬的VLAN,而且可以根據協議類型來劃分VLAN,這對網絡管理者來說很重要,還有,這種方法不需要附加的幀標簽來識別VLAN,這樣可以減少網絡的通信量。
這種方法的缺點是效率低,因為檢查每一個數據包的網絡層地址是需要消耗處理時間的(相對于前面兩種方法),一般的交換機芯片都可以自動檢查網絡上數據包的以太網幀頭,但要讓芯片能檢查IP幀頭,需要更高的技術,同時也更費時。當然,這與各個廠商的實現方法有關。
按IP組播劃分
IP組播實際上也是一種VLAN的定義,即認為一個組播組就是一個VLAN,這種劃分的方法將VLAN擴大到了廣域網,因此這種方法具有更大的靈活性,而且也很容易通過路由器進行擴展,當然這種方法不適合局域網,主要是效率不高。
基于規則的VLAN
也稱為基于策略的VLAN。這是最靈活的VLAN劃分方法,具有自動配置的能力,能夠把相關的用戶連成一體,在邏輯劃分上稱為“關系網絡”。網絡管理員只需在網管軟件中確定劃分VLAN的規則(或屬性),那么當一個站點加入網絡中時,將會被“感知”,并被自動地包含進正確的VLAN中。同時,對站點的移動和改變也可自動識別和跟蹤。
采用這種方法,整個網絡可以非常方便地通過路由器擴展網絡規模。有的產品還支持一個端口上的主機分別屬于不同的VLAN,這在交換機與共享式Hub共存的環境中顯得尤為重要。自動配置VLAN時,交換機中軟件自動檢查進入交換機端口的廣播信息的IP源地址,然后軟件自動將這個端口分配給一個由IP子網映射成的VLAN。
按用戶定義、非用戶授權劃分
基于用戶定義、非用戶授權來劃分VLAN,是指為了適應特別的VLAN網絡,根據具體的網絡用戶的特別要求來定義和設計VLAN,而且可以讓非VLAN群體用戶訪問VLAN,但是需要提供用戶密碼,在得到VLAN管理的認證后才可以加入一個VLAN。
以上劃 分VLAN的方式中,基于端口的VLAN端口方式建立在物理層上;MAC方式建立在數據鏈路層上;網絡層和IP廣播方式建立在第三層上。