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VLAN技术在校园网中的应用

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VLAN是校园网中最常使用的一种技术，那么到底什么是VLAN，它又是怎么在校园网中应用的呢？我们将从以下几个方面说起（VLAN技术有多种，这里着重讲解基于端口的VLAN） 。

■小知识

关于VLAN

VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是指在交换局域网的基础上，采用网络治理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络 。一个VLAN组成一个逻辑子网，即一个逻辑广播域，它可以覆盖多个网络设备，答应处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中 。

为什么需要VLAN技术

1. 提高网络的安全性

先举一个例子：假设校园内有两个不同安全要求的科室：财务室和微机房，我们往往会提出非凡的要求——微机房和财务室的网络必须隔离，以免财务数据泄漏 。在不使用VLAN技术的情况下，我们需要两个相互独立的交换机来连接两个网络，这样就会造成资源的浪费 。而VLAN技术的出现，就很好地解决了这类问题 。在一台交换机上划分VLAN以后，不同VLAN的之间将不能直接通信，通信流量被控制在VLAN中，VLAN间的通信必须通过三层设备（路由器） 。我们可以在路由器上设置访问控制，从而很好地提高了网络的安全性 。

2. 控制网络广播

局域网的整个网络是广播域，这意味着只要有一台计算机发送广播，该广播就会送到每一个交换机接口，即使你的交换机是级联的 。假如网络内的计算机数量较多，广播将消耗极大的网络带宽 。但是假如在交换机上划分VLAN，那么一个VLAN内的广播将不会发送到其他VLAN，相应地提高了带宽的利用率 。

3. 方便网络治理

在整个局域网中，VLAN用户假如移动位置，我们不需要重新布线和调试，只要在交换机上重新分配相应端口到该VLAN就可以了 。

VLAN的种类划分

1. 基于端口的VLAN

可以直接静态地将交换机端口划分给不同的VLAN，例如端口1～10分配给VLAN1，端口11～20分配给VLAN2，端口20～23分配给VLAN3 。治理员只配置端口的归属，不用关心端口到底连接什么设备 。但是每个端口只能属于一个VLAN 。

说明：采用这种方式时，治理员必须了解客户端的位置，假如客户端移动，交换机端口必须重设 。


2. 基于MAC地址的VLAN

交换机内存有一个VLAN与MAC地址的关系表，交换机可以随时获取网卡的MAC地址，并根据地址的不同将它们分配到不同的VLAN 。

说明：这种方式属于动态治理，治理员不用关心客户端所处的拓扑位置，但需要了解所有客户端的MAC地址并逐一配置 。用户更换网卡后，交换机配置也需要做相应的修改 。

图1 交换端口1～3划分给VLAN1，端口5～6划分给VLAN2，那么财务网络和机房网络将不能通信 。




图1

图2 最简单的VLAN间路由 。假如路由器支持Vlan Trunking技术，可以只使用一条线路来连接路由器和交换机，称为“单臂路由” 。




图2

图3 广播都被封闭在VLAN的范围内而不会相互干扰 。




图3

图4 两台交换机都划分了三个VLAN，那么就需要用三根数据线进行连接 。假如VLAN划分很多，对交换机的端口是极大的浪费 。




图4

图5 两台交换机间只使用了一条数据线，只占用两个端口就可以传送三个VLAN的数据



图5

3. 基于三层的VLAN

基于三层的VLAN一般有两种，其一可以根据不同的协议组成不同的VLAN，其二可以根据不同的网络地址段组成不同的VLAN 。以IP为例，可以设置192.168.0.X，掩码255.255.255.0为VLAN1，设置192.168.1.X，掩码255.255.255.0为VLAN2 。

说明：这种VLAN功能最强大，但是必须工作在三层，设备价格比较高 。

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