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王锦浅谈校园网VLAN的划分与配置 作者： 日期：11 个人收集整理 勿做商业用途论文编号：N220130001792013 年江苏省中小学“蓝天杯”教育科研论文评选参 赛 论 文参赛类别: 职业高中论文题目: 浅谈校园网VLAN的划分与配置姓 名： 王 锦通讯地址: 宿豫中等专业学校邮政编码： 223800评审表（评委填写）初评复评终评备注一二三友情提醒:纸质论文和评审费原则上由各教师进修学校和相关培训机构集中寄送，联系人：高老师、许老师，电话[phone]。纸质论文寄送和评审费邮汇地址:宜兴市教育西路19号,小学教师培训编辑部宜兴工作室收，邮编214206。评审费银行转帐帐号:户 名：宜兴市教师进修学校帐 号：32001616250052501541 开户行：建行东山办事处浅谈校园网VLAN的划分与配置宿豫中等专业学校 223800 王锦【摘要】随着信息化建设的深入，校园网的不断发展，用户在不断增加，网络应用也在不断增长，网络变得越来越拥挤，冲突不断产生，为了控制局域网中的广播风暴和提高网络安全性,迫切需要在校园网中应用VLAN技术。究竟什么是VLAN呢?VLAN(VirtualLocal Area Network）即虚拟局域网，作为一门新兴的网络技术，VLAN的出现使得组网更加灵活和安全，大大减少管理员的工作负担，基于交换机的虚拟局域网技术能够为局域网解决冲突域、广播域、带宽等问题。【关键词】VLAN 校园网 广播风暴 VLAN划分 广播域当今计算机网络技术迅猛发展，其中以方便、快捷、灵活、高效的组网特点而著称的虚拟局域网技术(VLAN）备受人们的关注.VLAN技术解决了网络组建上遇到的很多实际问题，其在局域网中的应用越来越广泛。校园网作为园区网的典型,其规模正逐渐地由中小型向大中型发展和过渡，由此决定了它的组网在技术上的多样性和复杂性，其不仅要考虑物理上各网段的连接，还要考虑建立在各种网络协议上子网的互联。为了保证校园网的正常运行和安全，本文主要针对校园网的特点和传统局域网局限，重点介绍了基于VLAN技术构建校园网络的应用.一、传统LAN的局限传统的局域网(LAN）中,各站点共享传输信道所造成的信道冲突和发生在网络第三层的广播风暴问题，成为影响网络性能的重要因素。对此问题，交换机和路由器被广泛应用于局域网中。交换机连接属于同一逻辑子网的网络，再由路由器连接不同的逻辑子网。然而在同一个逻辑子网中,所有的用户在同一个广播域中，会引起网络性能的下降，浪费宝贵的带宽；并且对广播风暴的控制和网络安全只能在第三层的路由器上实现;由于逻辑子网间的通信必须经路由器进行,所以这样会产生延时,而且路由器也会产生瓶颈。综上所述，针对传统LAN存在的问题,提出了虚拟局域网的概念，能够很好的解决这些网络问题.二、什么是VLANVLAN（Virtual Local Area Network)的中文名为虚拟局域网。VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中，但主流应用还是在交换机之中。但又不是所有交换机都具有此功能,只有VLAN协议的第三层以上交换机才具有此功能。VLAN与普通局域网从原理上讲没有什么不同,但从用户使用和网络管理的角度来看,VLAN与普通局域网最基本的差异体现在：VLAN并不局限于某一网络或物理范围，VLAN中的用户可以位于一个局域网中的任何位置.三、VLAN技术的优点VLAN的优点主要体现在以下三个方面：（一）提高网络设计的灵活性：处于不同地理位置的站点可划分到同一个虚拟网中,不受地理位置的限制;可根据功能、项目组、应用的需要来划分用户和设备，可根据实际情况增加和减少用户。同时方便站点的移动、增加和变化，提高管理动态网络的能力。 （二）提高网络的安全性：VLAN技术可以把互相通信比较频繁的用户划分到同一个VLAN中,同一个工作组中的信息传输只在该组内广播，从而减轻了因广播包被截获而引起的信息泄露，增强了网络的安全性。(三）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出网络广播，该广播就会送到每一个交换机接口。如果网络内的计算机数量较多，广播将消耗极大的网络带宽，占用的时间和资源也就越来越多。这样就能使得信息延迟，严重的可以造成网络的瘫痪、堵塞，影响正常的网络应用.通过在交换机上划分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。 四、VLAN划分方式的类型及特点VLAN的划分方式很重要，在设计和建设VLAN，实现VLAN应用时,首先要决定如何划分VLAN，即依据什么标准来组织VLAN成员。下面介绍4种常见的划分方式,不同的划分方式代表不同的VLAN实现类型:（一）端口VLAN划分基于端口的VLAN划分方式是较常用的一种划分方法,目前许多厂商的交换产品均支持这一功能。其原理是按照用户交换机端口来定义VLAN用户,即VLAN从逻辑上把局域网交换机的端口划分开来，然后根据用户需要的IP地址在VLAN中划分子网（子网是将Internet地址中的主机地址空间进行细分，可有效提高网络可靠性、灵活性、适应性和地址资源利用率)。(二）动态VLAN划分动态VLAN划分的原理是在用户交换机的内存中制定一张用户信息表，用来记录用户的IP地址、VLAN号（VLANID）以及端口信息等.当用户数据信息进行交换时,交换机根据信息表进行检查，通过认证的数据分组进一步进行寻址和路由选择，反之则将其丢弃。动态VLAN划分的保密性较之端口VLAN划分更高,因为交换机不仅要检查用户的IP地址还要复核其VLANID。（三）SuperVLAN划分法SuperVLAN划分法是目前最先进的一种VLAN划分方法，SuperVLAN又称为VLAN聚合（VLANAggregtion），是一种专门设计的优化IP地址的管理技术.五、校园网特点及VLAN划分(一）校园网的现状及其发展带来的众多问题。随着学校自身的发展及规模的扩大,作为园区网的典型，校园网正逐渐地由中小型向大中型发展和过渡，这样就决定了它的组网在技术上的多样性与复杂性，其不仅要考虑物理上各网段的连接，还要考虑建立在各种网络协议上子网的互联。(二) 校园网VLAN的配置策略。VLAN技术可以允许网络管理者将一个物理的局域网逻辑地划分成不同的广播域，因此每一个VLAN按照校园的一个职能部门来划分，包含着一组具有相同工作特点的计算机.由于它是按功能划分而不是按物理地划分，所以同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里，这些工作站不一定属于同一个物理局域网网段.一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，因此可以控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。因校园网情况不同，为了控制信息流量的，提高更高的安全性，通过对网络逻辑结构进行分析、划分，在校园网中应用比较广泛的是基于端口的VLAN，采用基于端口VLAN技术对校园内部网络不同部门之间进行逻辑隔离，同时抑制广播风暴。在接入层交换机采用基于端口的VLAN划分和隔离用户，在汇聚层或核心层通过三层交换机采用VLAN路由进行通讯，达到灵活通讯和管理控制各网段机器的目的。六、应用举例某校园计划组建一个校园网，有900台计算机左右,主要使用网络的部门有：教学区（300)、办公区(100）、宿舍区(500）和信息中心(12）四大部分，如下图所示.图是31 网络拓扑图一、设备情况：二层交换机：Catalyst 2950若干，里面根据情况分不同的VLAN，每个交换机器的端口13属于默认VLAN1（12。240.16.X),用于VLAN通信。其他根据情况具体再定。（此部分略)三层交换机：Catalyst 3550三个，命名为：Switch1、Switch2和Switch3，整个网络都通过路由器Cisco 2800与外部互联网进行连接.核心交换机是管理的重点，本文主要根据学校的实际情况配置核心交换机，先分析网络情况：所有用户主要分布于四个部分，即：宿舍区、办公区、网络中心和教学区.主要对这四个部分用户单独划分VLAN，以确保相应部门网络资源不被盗用或破坏。现为了学校相应部分网络资源的安全性需要，特别是对于像办公区、网络中心这样的部门，其网络上的信息不想让太多人可以随便进出，于是采用了VLAN的方法来解决以上问题。为了保证各个区通信正确，在三个三层交换机上规定端口13为默认VLAN1，并设置聚合和trunk，提高主干速度。通过VLAN的划分,可以把校园主要网络划分为：宿舍区、办公区、网络中心和教学区四个主要部分，对应的VLAN组名为：stu、office、net、teach，各VLAN组所对应的网段如下表所示.表 网络拓扑图【注】：之所以把交换机的VLAN号从”2号开始，那是因为交换机有一个默认的VLAN,那就是”1”号VLAN,它包括所有连在该交换机上的用户。二、IP地址方案只是建议，可根据实际改变.下面简单说明3550的配置过程：第1步：设置好超级终端，连接上3550交换机，通过超级终端配置交换机的VLAN.第2步：单击K”按键，选择主界面菜单中K Command Line选项 ，进入如下命令行配置界面。第3步：在上一步提示符下输入进入特权模式命令enable”，进入特权模式，命令格式为enable，此时就进入了交换机配置的特权模式提示符。第4步：为了安全和方便起见，我们分别给这3个Catalyst 3550交换机起个名字，并且设置特权模式的登陆密码。第5步：设置VLAN名称.因四个VLAN分属于不同的交换机，VLAN命名的命令为” vlan vlan号 name vlan名称 ，在Switch1、Switch2、Switch3、交换机上配置2、3、4、5号VLAN。第6步：上一步我们对各交换机配置了VLAN组，现在要把这些VLAN对应于表1所规定的交换机端口号。对应端口号的命令是vlan membership static/ dynamic VLAN号 。在这个命令中”static(静态)和”dynamic(动态）分配方式两者必须选择一个,不过通常都是选择”static”(静态）方式。 好了,我们已经按表1要求把VLAN都定义到了相应交换机的端口上了。为了验证我们的配置，可以在特权模式使用”show vlan”命令显示出刚才所做的配置，检查一下是否正确。 七、结语本文浅谈了虚拟局域网与其在校园网中的配置应用.当今网络技术发展迅猛，正朝着高带宽、高效率、高性能的方向和要求发展,VLAN技术在局域网的建设中已经得到了广泛的应用。VLAN技术是局域网建设中的一种方便灵活的管理手段，对目前局域网的正常运行和管理起到了积极的作用。参考文献：（1）林维忠虚拟局域网（vlan）技术 西部广播电视。2003 （2）陈应明 计算机网络与应用 冶金工业出版社。2005（3）刘韵洁 张智江 下一代网络 人民邮电出版社.2005