虛擬局域網(wǎng)有哪幾種實(shí)現(xiàn)技術(shù)
虛擬局域網(wǎng)簡(jiǎn)介
VLAN是為解決以太網(wǎng)的廣播問(wèn)題和安全性而提出的,它在以太網(wǎng)幀的基礎(chǔ)上增加了VLAN頭,用VLANID把用戶劃分為更小的工作組,限制不同工作組間的用戶二層互訪,每個(gè)工作組就是一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。虛擬局域網(wǎng)的好處是可以限制廣播范圍,并能夠形成虛擬工作組,動(dòng)態(tài)治理網(wǎng)絡(luò)。VLAN技術(shù)答應(yīng)網(wǎng)絡(luò)治理者將一個(gè)物理的LAN邏輯地劃分成不同的廣播域即VLAN,每一個(gè)VLAN都包含一組有著相同需求的計(jì)算機(jī)工作站,與物理上形成的LAN有著相同的屬性。但由于它是邏輯地而不是物理地劃分,所以同一個(gè)VLAN內(nèi)的各個(gè)工作站無(wú)須被放置在同一個(gè)物理空間里,即這些工作站不一定屬于同一個(gè)物理LAN網(wǎng)段。一個(gè)VLAN內(nèi)部的廣播和單播流量都不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)到其他VLAN中,即使是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)有著同樣的網(wǎng)段,但是它們卻沒(méi)有相同的VLAN號(hào),它們各自的廣播流也不會(huì)相互轉(zhuǎn)發(fā),從而有助于控制流量、減少設(shè)備投資、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)治理、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。
虛擬局域網(wǎng)的幾種實(shí)現(xiàn)技術(shù)
1.基于端口劃分的VLAN————按VLAN交換機(jī)上的物理端口和內(nèi)部的PVC(永久虛電路)端口來(lái)劃分。
優(yōu)點(diǎn):定義VLAN成員時(shí)非常簡(jiǎn)單,只要將所有的端口都定義為相應(yīng)的VLAN組即可。
缺點(diǎn):如果某用戶離開(kāi)原來(lái)的端口到一個(gè)新的交換機(jī)的某個(gè)端口,必須重新定義。適合于任何大小的網(wǎng)絡(luò)
2.基于MAC地址劃分VLAN————這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個(gè)用戶主機(jī)的MAC地址來(lái)劃分。
優(yōu)點(diǎn):當(dāng)用戶物理位置從一個(gè)交換機(jī)換到其他的交換機(jī)時(shí),VLAN不用重新配置。
缺點(diǎn):初始化時(shí),所有的用戶都必須進(jìn)行配置。適用于小型局域網(wǎng)。
3.基于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議劃分VLAN————VLAN按網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議來(lái)劃分,可分為IP、IPX、DECnet、AppleTalk等VLAN網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)點(diǎn):用戶的物理位置改變了,不需要重新配置所屬的VLAN,而且可以根據(jù)協(xié)議類型來(lái)劃分VLAN,并且可以減少網(wǎng)絡(luò)通信量,可使廣播域跨越多個(gè)VLAN交換機(jī)。
缺點(diǎn):效率低下。適用于需要同時(shí)運(yùn)行多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)
4.根據(jù)IP組播劃分VLAN————IP組播實(shí)際上也是一種VLAN的定義,即認(rèn)為一個(gè)IP組播組就是一個(gè)VLAN。
優(yōu)點(diǎn):更大的靈活性,而且也很容易通過(guò)路由器進(jìn)行擴(kuò)展。
缺點(diǎn):適合局域網(wǎng),主要是效率不高。適合于不在同一地理范圍的局
虛擬機(jī)局域網(wǎng)三種實(shí)現(xiàn)方式
第一種實(shí)現(xiàn)方式:以端口為中心的虛擬局域網(wǎng)
以端口為中心的虛擬局域網(wǎng)中,虛擬局域網(wǎng)交換機(jī)的一個(gè)端口就是一個(gè)虛擬局域網(wǎng),雖有連接在這個(gè)端口上的主機(jī)都在同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)中。很顯然,這回使得我們的管理工作更加的容易,而且網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行也會(huì)更加的有效。具體來(lái)說(shuō),這種實(shí)現(xiàn)方式有如下的優(yōu)點(diǎn):
1、數(shù)據(jù)不會(huì)泄露到其他域
由于一個(gè)交換機(jī)端口就是一個(gè)獨(dú)立的局域網(wǎng)。所以,當(dāng)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臅r(shí)候,交換機(jī)就不會(huì)把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給其他的端口中。這就可以保證數(shù)據(jù)包只在自己的虛擬局域網(wǎng)中傳輸。若需要發(fā)送到其他的虛擬局域網(wǎng)中,則交換機(jī)也是先把數(shù)據(jù)發(fā)送給路由器,然后,再由路由器發(fā)送給交換機(jī)中其他的端口??梢?jiàn),以端口為中心的虛擬局域網(wǎng),可以有效的避免網(wǎng)絡(luò)偵聽(tīng),從而比其他的實(shí)現(xiàn)方式具有更高的安全性。
2、用戶由端口分配,虛擬局域網(wǎng)易于管理
相對(duì)于其他方式來(lái)說(shuō),以端口為中心的虛擬局域網(wǎng)中,一個(gè)交換機(jī)的端口就表示一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。這種特性,便于我們對(duì)局域網(wǎng)進(jìn)行設(shè)置與管理。因?yàn)橐粋€(gè)端口上的主機(jī)都在一個(gè)虛擬局域網(wǎng)中,如此的話,就不需要我們做過(guò)多的配置,就可以實(shí)現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)。而相對(duì)于其他實(shí)現(xiàn)方式來(lái)說(shuō),都需要進(jìn)行一些比較繁瑣的設(shè)置,因?yàn)樗麄兺鶅蓚€(gè)甚至更多以上的端口是同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。
這種方式雖然易于管理,提供了比較高的安全性能,但是,其也有一些比較致命的缺陷。主要的缺陷就是不夠靈活,當(dāng)用戶變動(dòng)位置的時(shí)候,這種實(shí)現(xiàn)方式的變化就會(huì)比較大。如現(xiàn)在由于要開(kāi)發(fā)一個(gè)產(chǎn)品,為此質(zhì)量、銷售、生產(chǎn)、采購(gòu)等等組成一個(gè)臨時(shí)的項(xiàng)目小組,負(fù)責(zé)這個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。為了提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率,所以把他們臨時(shí)搬到會(huì)議室進(jìn)行工作。如此地理位置的變動(dòng)后,他們連接的網(wǎng)線也要變了。若采用其他的實(shí)現(xiàn)方式,如動(dòng)態(tài)的虛擬局域網(wǎng),根據(jù)主機(jī)的MAC地址來(lái)判斷該用戶是屬于哪個(gè)虛擬局域網(wǎng)中,則不用進(jìn)行其他的配置,就可以連接到他們以前的虛擬局域網(wǎng)中。而采用以端口為中心的虛擬局域網(wǎng),由于會(huì)議室中網(wǎng)線的端口沒(méi)有進(jìn)行調(diào)整過(guò),則他們就不屬于他們以前的局域網(wǎng)中。這就會(huì)給他們的日常工作帶來(lái)比較大的影響。
真是因?yàn)橐远丝跒橹行牡奶摂M局域網(wǎng)有這個(gè)致命的缺陷,把它的一些優(yōu)點(diǎn)都淹沒(méi)了。所以,在中型以上的網(wǎng)絡(luò)中,很少采用這種實(shí)現(xiàn)方式。當(dāng)用戶的位置改變時(shí),其管理成本太高。
第二種實(shí)現(xiàn)方式:靜態(tài)的虛擬局域網(wǎng)
靜態(tài)的虛擬局域網(wǎng)與以端口為中心的虛擬局域網(wǎng)類似。靜態(tài)的虛擬局域網(wǎng)是在交換機(jī)上靜態(tài)的配置,可以讓一個(gè)或者幾個(gè)交換機(jī)的端口為一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。這些端口將一直保持著這種配置,除非網(wǎng)絡(luò)管理員人為的去改變他們。可見(jiàn),這跟上面的這種實(shí)現(xiàn)方式的差異,主要在于前者一個(gè)端口就是一個(gè)虛擬局域網(wǎng),而后者的話,可以通過(guò)配置實(shí)現(xiàn)幾個(gè)端口是同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。這種差異,可以減少當(dāng)用戶位置改變時(shí)或者當(dāng)公司組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)的管理成本。
如有家企業(yè),隨著公司規(guī)模的擴(kuò)大,產(chǎn)品研發(fā)部門(mén)人數(shù)也隨之增加。后來(lái)研發(fā)部門(mén)下面分成了兩個(gè)組,一個(gè)是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)組,另外一個(gè)是供應(yīng)商開(kāi)發(fā)組。他們雖然在兩個(gè)不同的辦公室,但是都屬于同一個(gè)部門(mén)。而現(xiàn)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)組的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)集線器連接到交換機(jī)的一個(gè)端口上;供應(yīng)商開(kāi)發(fā)組的網(wǎng)路連接到另外一個(gè)端口上。若是采用以端口為中心的實(shí)現(xiàn)方式的話則可能就需要額外的添加一個(gè)額外的物理層局域網(wǎng)交換機(jī),把他們兩個(gè)組的網(wǎng)絡(luò)連接到同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)中。但是,若采用靜態(tài)的虛擬局域網(wǎng)的話,則不需要添置其他的硬件設(shè)備,而只需要在虛擬局域網(wǎng)交換機(jī)上,把他們所連接的兩個(gè)端口設(shè)置為同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)即可。很明顯,靜態(tài)虛擬局域網(wǎng)能夠比較適應(yīng)組織結(jié)構(gòu)的變動(dòng),它應(yīng)對(duì)這種情況的管理成本相對(duì)比較低廉一些。
但是,靜態(tài)局域網(wǎng)他也有一定的缺陷。主要在于對(duì)一些移動(dòng)用戶無(wú)法作出靈活的調(diào)整。如現(xiàn)在財(cái)務(wù)經(jīng)理有一臺(tái)筆記本電腦,當(dāng)開(kāi)部門(mén)管理層會(huì)議的時(shí)候,財(cái)務(wù)經(jīng)理需要在會(huì)議室中連接到他所在的網(wǎng)絡(luò),訪問(wèn)其他財(cái)務(wù)人員的共享文件。同理,產(chǎn)品研發(fā)部門(mén)經(jīng)理也需要訪問(wèn)他們部門(mén)的共享文件。但是,根據(jù)靜態(tài)虛擬局域網(wǎng)的特征,會(huì)議室的網(wǎng)線所連接端口在同一時(shí)間中只能屬于同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。除非在會(huì)議室中部屬很多的網(wǎng)線并且分屬于不同的端口;或者說(shuō)當(dāng)用戶改變的時(shí)候網(wǎng)絡(luò)管理員手工的更改端口配置。但是,無(wú)論是哪一種實(shí)現(xiàn)方式,其管理成本都是比較高的,管理工作量也比較大。
所以,靜態(tài)虛擬局域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備位置相對(duì)穩(wěn)定的企業(yè)中適用會(huì)比較好;同時(shí),也可以應(yīng)對(duì)一些部門(mén)的變動(dòng)。因?yàn)椴块T(mén)變動(dòng)畢竟不會(huì)常常發(fā)生,如半年一次的變動(dòng)的話,還是可以適應(yīng)的。
但是,若一天之內(nèi)用戶需要改變好幾次位置,如開(kāi)會(huì)、培訓(xùn)、給客戶演示的需要等等。這種情況下,只有采用第三種實(shí)現(xiàn)方式,即動(dòng)態(tài)的虛擬局域網(wǎng)。
第三種實(shí)現(xiàn)方式:動(dòng)態(tài)的虛擬局域網(wǎng)
當(dāng)企業(yè)員工在公司內(nèi)部到處走動(dòng),在任何一個(gè)位置上都能夠連接到自己所在的虛擬局域網(wǎng)的話,則采用動(dòng)態(tài)的虛擬局域網(wǎng)是最佳的選擇。其實(shí),隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在公司內(nèi)部的普及,這種需求對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),也越來(lái)越普遍。
如當(dāng)客戶在拜訪的時(shí)候,安排在會(huì)客室。銷售經(jīng)理拿著筆記本在會(huì)客室進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候,則他仍然需要訪問(wèn)自己銷售部門(mén)所在的虛擬局域網(wǎng)。若是第三方檢驗(yàn)的人在會(huì)客室內(nèi),則質(zhì)量部門(mén)人員在會(huì)客室利用他們的筆記本看相關(guān)的檢驗(yàn)信息的時(shí)候,他們也需要連接到質(zhì)量部門(mén)的網(wǎng)絡(luò)等等。
針對(duì)這種情況,我們就希望能夠根據(jù)主機(jī)的MAC地址來(lái)判斷這臺(tái)主機(jī)是屬于那個(gè)虛擬局域網(wǎng)。若能夠按這種方式實(shí)現(xiàn)的話,則公司員工無(wú)論到企業(yè)哪個(gè)位置,則員工都不會(huì)改變其所屬的虛擬局域網(wǎng)。
采用動(dòng)態(tài)的虛擬局域網(wǎng),就可以實(shí)現(xiàn)這種需求。動(dòng)態(tài)虛擬局域網(wǎng)那個(gè)是指在交換機(jī)上可以動(dòng)態(tài)的分配虛擬局域網(wǎng)的端口,如可以利用MAC地址或者IP地址來(lái)分配。一般情況下,我們都是利用MAC地址來(lái)分配虛擬局域網(wǎng)的端口。當(dāng)用戶的主機(jī)連接到交換機(jī)上的端口時(shí),交換機(jī)會(huì)判斷這臺(tái)主機(jī)的MAC地址。然后根據(jù)其內(nèi)部的虛擬局域網(wǎng)與MAC地址對(duì)照表,判斷這臺(tái)主機(jī)是屬于哪個(gè)虛擬局域網(wǎng)的。最后其就把這臺(tái)主機(jī)連接到對(duì)應(yīng)的虛擬局域網(wǎng)中。這種實(shí)現(xiàn)方式的好處就是可以應(yīng)對(duì)用戶位置的地理變化。當(dāng)用戶在公司內(nèi)部移動(dòng)時(shí),我們網(wǎng)絡(luò)管理員基本上不用為他們做額外的配置與管理。虛擬局域網(wǎng)交換機(jī)會(huì)根據(jù)用戶主機(jī)的MAC地址或者IP地址,來(lái)自我的進(jìn)行調(diào)整。
不過(guò)這種方式也有一個(gè)比較大的缺陷,就是前期的維護(hù)工作量比較大。如在虛擬局域網(wǎng)配置的時(shí)候,要把公司所有主機(jī)的MAC地址跟其所屬的虛擬局域網(wǎng)對(duì)應(yīng)起來(lái)。當(dāng)公司中新添加主機(jī)的時(shí)候,也需要調(diào)整交換機(jī)中的這個(gè)對(duì)應(yīng)表。天下沒(méi)有白吃的午餐。要在后續(xù)的維護(hù)工作中省心的話,則在前期虛擬局域網(wǎng)規(guī)劃中,就要多花點(diǎn)功夫了。
所以說(shuō),這種動(dòng)態(tài)虛擬局域網(wǎng)也不是說(shuō)用在任何企業(yè)中都能夠起到很好的效果。對(duì)于員工位置穩(wěn)定,不需要移動(dòng)辦公的企業(yè)來(lái)說(shuō),則采用靜態(tài)的虛擬局域網(wǎng)是一個(gè)比較名字的選擇。若企業(yè)移動(dòng)辦公經(jīng)常發(fā)生,則最好還是采用動(dòng)態(tài)的虛擬局域網(wǎng)為妙。
當(dāng)然,若不從管理成本上考慮,以上的三種方式在企業(yè)中都可以使用。若考慮到管理成本與使用的便利性因素的時(shí)候,網(wǎng)絡(luò)管理員就要憑借自己的經(jīng)驗(yàn),做出抉擇了。
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( 發(fā)表人:姚遠(yuǎn)香 )