VLAN防校园网风暴

发布: 2007-6-23 21:39 | 作者: | 来源: | 查看: 95次 | 进入软件测试论坛讨论

　　
　　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。