浅谈VLAN技术
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摘要：随着网络的不断扩展，接入设备逐渐增多，迫切需要一种技术解决在局域网内部出现的访问冲突与广播风暴一类的问题，vlan的产生就解决这个问题。本文介绍了VLAN技术的概念、优点，详细描述了VLAN的划分方法。
关键词：VLAN；网络管理
中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 10-0000-01
Discussion on the VLAN Technology
Qian Lin
(Henan Water Conservancy and Hydroelectric Power School,Zhoukou466001,China)
Abstract:As the network continues to expand,access equipment gradually increased,the urgent need for a technology to solve the access violation occurs within the LAN broadcast storm with a class of problems,VLAN generation to solve this problem.This article describes the concept of VLAN technology,the advantages of a detailed description of the VLAN classification methods.
Keywords:VLAN;Network management
一、VLAN技术概述
VLAN即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。
VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域（或称虚拟LAN，即VLAN），每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着相同的属性。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。
VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议，它在以太网帧的基础上增加了VLAN头，用VLANID把用户划分为更小的工作组，限制不同工作组间的用户二层互访，每个工作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域网的好处是可以限制广播范围，并能够形成虚拟工作组，动态管理网络。
二、VLAN的特性和优点
1.广播域被限制在一个VLAN内，节省了带宽，提高了网络处理能力。
2.增强局域网的安全性：VLAN间不能直接通信，即一个VLAN内的用户不能和其它VLAN内的用户直接通信，而需要通过路由器或三层交换机等三层设备。
3.灵活构建虚拟工作组：用VLAN可以划分不同的用户到不同的工作组，同一工作组的用户也不必局限于某一固定的物理范围，网络构建和维护更方便灵活。
三、VLAN的划分方法
VLAN在交换机上的实现方法，可以大致划分为六类：
（一）基于端口划分的VLAN。这是最常应用的一种VLAN划分方法，应用也最为广泛、最有效，目前绝大多数VLAN协议的交换机都提供这种VLAN配置方法。这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的交换端口来划分的，它是将VLAN交换机上的物理端口和VLAN交换机内部的PVC（永久虚电路）端口分成若干个组，每个组构成一个虚拟网，相当于一个独立的VLAN交换机。
这种方法的优点是定义VLAN成员时非常简单，只要将所有的端口都定义为相应的VLAN组即可。适合于任何大小的网络。它的缺点是如果某用户离开了原来的端口，到了一个新的交换机的某个端口，必须重新定义。
（二）基于MAC地址划分VLAN。这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分，即对每个MAC地址的主机都配置它属于哪个组。这种方法的最大优点就是当用户物理位置移动时，即从一个交换机换到其他的交换机时，VLAN不用重新配置，缺点是初始化时，所有的用户都必须进行配置，如果有几百个甚至上千个用户的话，配置是非常累的。而且这种方法也导致了交换机执行效率的降低，因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个VLAN组的成员，这样就无法限制广播包了。另外，对于使用笔记本电脑的用户来说，他们的网卡可能经常更换，这样，VLAN就必须不停地配置。
（三）基于网络层协议划分VLAN。VLAN按网络层协议来划分，可分为IP、IPX、DECnet、AppleTalk、Banyan等VLAN网络。这种按网络层协议来组成的VLAN，可使广播域跨越多个VLAN交换机。这对于希望针对具体应用和服务来组织用户的网络管理员来说是非常具有吸引力的。而且用户可以在网络内部自由移动，但其VLAN成员身份仍然保留不变。
这种方法的优点是用户的物理位置改变了，不需要重新配置所属的VLAN，而且可以根据协议类型来划分VLAN，这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN，这样可以减少网络的通信量。缺点是效率低，因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间的（相对于前面两种方法），一般的交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的以太网帧头，但要让芯片能检查IP帧头，需要更高的技术，同时也更费时。
（四）根据IP组播划分VLAN。IP组播实际上也是一种VLAN的定义，即认为一个IP组播组就是一个VLAN。这种方法将VLAN扩大到了广域网，因此这种方法具有更大的灵活性，而且也很容易通过路由器进行扩展，主要适合于不在同一地理范围的局域网用户组成一个VLAN，不适合局域网，主要是效率不高。
（五）基于规则的VLAN。也称为基于策略的VLAN。这是最灵活的VLAN划分方法，具有自动配置的能力，能够把相关的用户连成一体，在逻辑划分上称为“关系网络”。网络管理员只需在网管软件中确定划分VLAN的规则（或属性），那么当一个站点加入网络中时，将会被“感知”，并被自动地包含进正确的VLAN中。同时，对站点的移动和改变也可自动识别和跟踪。采用这种方法，整个网络可以非常方便地通过路由器扩展网络规模。有的产品还支持一个端口上的主机分别属于不同的VLAN，这在交换机与共享式Hub共存的环境中显得尤为重要。自动配置VLAN时，交换机中软件自动检查进入交换机端口的广播信息的IP源地址，然后软件自动将这个端口分配给一个由IP子网映射成的VLAN。
（六）按用户定义、非用户授权划分VLAN。基于用户定义、非用户授权来划分VLAN，是指为了适应特别的VLAN网络，根据具体的网络用户的特别要求来定义和设计VLAN，而且可以让非VLAN群体用户访问VLAN，但是需要提供用户密码，在得到VLAN管理的认证后才可以加入一个VLAN。
四、结束语
VLAN技术的应用，不但使得网络更加的安全，快速，并且也减轻了网络管理员的工作，保证了各个部门不同的要求和信息的安全。
参考文献：
[1]石铁峰.计算机网络技术[J].清华大学出版社,2010,5:24
[2]李向丽.高级计算机网络[J].清华大学出版社,2010,9:2