基于三层交换虚拟局域网技术在校园网中应用

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1、基于三层交换虚拟局域网技术在校园网中应用摘要：文章主要分析了校园网中使用VLAN技术进行网段的划分，使网络结构变得更具灵活性和适应性，各部门处在不同的网段中，从而信息得到了隔离，并解决了校园网中冲突域和广播域等问题。文章详细介绍了虚拟局域网技术，三层交换技术，VLAN的划分。最后，在实际应用中，给出了三层交换的虚拟局域网技术在校园网中的应用。关键词：虚拟局域网；三层交换技术；VLAN划分；校网中图分类号：TP393.18文献标识码：A文章编号:1006-8937(2013)05-0065-03当前互联网

2、技术迅速发展，各种网络应用越来越广泛,人们对网络安全使用性能的要求也越来越高。但在早期的网络中，当计算机的规模不断地扩大，就会经常引起信道冲突以及广播风暴的产生等危害,这势必会影响这个网络的性能。为了解决局域网互联时无法限制广播等问题，VLAN技术就随之产生。它的出现打破了传统网络的许多固有观念，使网络的结构变得灵活、方便、随心所欲。VLAN技术是把一个物理局域网划分成多个虚拟局域网VLAN,每个VLAN就是一个广播域，可以隔离广播，VLAN内的主机之间的通信就和在一个局域网内一样不会受到影响，而不同V

3、LAN之间的主机则不能直接通信。在校网中应用这种技术不仅可以使网络结构变得更具灵活性和适应性，也大大减少网络管理员的工作量。1VLAN与三层交换技术1.1VLAN技术原理及优点1.1.1VLAN技术的原理在交换式以太网中，交换机中的各个端口都同属于一个广播域内，如果一台主机发出一个广播帧，那么整个局域网中所有的主机都能够接受得到，这样就使局域网中有限的带宽被这台主机所发出的广播帧所占用，无形地浪费了网络资源。为了能减小广播域的范围，提高网络的性能，降低网络运行的费用，虽然路由器可以解决这个问题，但是，其

4、成本要比交换机高；另外，大部分传统路由器采用软件转发，其自身低速、复杂等局限性，很容易成为网络的瓶颈使以太网的优势难以发挥，第三层交换技术克服了传统路由的缺点。为此提出了虚拟局域网。VLAN技术的原理，是把不同物理位置的站点，按照其功能和应用划分为多个不同的逻辑子网，每个子网就是一个广播域，广播信息只发给同一子网内的站点，不同VLAN间的通信只能通过路由器等三层设备才能互相通信。它是一种实现虚拟工作组的新兴技术。1.1.2VLAN技术的优点VLAN的划分不受地理位置的限制，一个交换机中可以划分多个VLA

5、N,—个VLAN可以在不同的交换机上。这就使VLAN具有以下几个主要优点：①灵活构建虚拟工作组。使用VLAN可以把不同地理位置的用户划分到同一工作组；此外，还可以对处在不同地理位置的设备进行统一的管理。网络构建及维护更为灵活方便。②增强网络的安全性。不同VLAN之间是相互隔离的，所以，不同VLAN之间的用户是不能直接通信的。这样就可以把用户涉及到保密的信息与普通用户相隔离。③有效地控制广播域的范围。交换机划分VLAN后，一台主机所发送的广播帧仅在其所处的VLAN中传播，广播域就被限制在一个VLAN内。1

6、.2三层交换技术的原理三层交换技术是根据OSI参考模型中第三层网络层的IP地址完成端到端数据交换的。当某一信息源的第一个数据流进行第三层交换后，其中的路由系统将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，并将该表存储起来，当同一信息源的后续数据流再次进入交换环境时，交换机将根据第一次产生并保存的地址映射表，直接从第二层由源地址传输到目的地址，不再经过第三层路由系统处理，从而消除了路由选择时造成的网络延迟，提高了数据包的转发效率，解决了网间传输信息时路由产生的速率瓶颈。简单的说，第三层交换技术就是将第二层交换

7、技术和第三层转发技术的有机结合，不仅使二层与三层相互关联起来，而且还提供流量优先化处理、安全访问机制以及多种其他的灵活功能。1.3VLAN的划分①基于端口的划分。基于端口的VLAN是最简单、最有效的VLAN划分方法。它根据设备的端口来指定其所属VLAN,而不用考虑端口所处位置。端口配置后，可以转发指定VLAN的数据帧。但是所连设备更换端口后，就必须重新配置VLAN对应的端口。②基于MAC地址的划分。这种划分VLAN的方法是根据每台主机的MAC地址来划分的。MAC地址是网卡的一个唯一标识，一个MAC地址对

8、应一台主机。在交换机上有一张VLAN映射表，该表记录了MAC地址和VLAN的对应关系。这种划分方式最大的优点就是，当主机物理位置移动时，VLAN不用重新配置。但是，当新的主机加入时，就要收集该主机的MAC地址，对它进行配置。如果新加入的主机量大时，配置的工作量也就很大。③基于协议的划分。基于协议的VLAN是根据端口接收到的报文所属的协议类型来划分不同的VLAN。该方式主要应用于将网络中提供的协议类型与VLAN相绑定，方便网络管理员维护和管理