VLAN技術(shù)在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中的運用分析

中移鐵通有限公司青島分公司 王麗媛

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VLAN技術(shù)在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中的運用分析

中移鐵通有限公司青島分公司 王麗媛

【摘要】隨著有線寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，有線電視網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以利用一部分頻譜進行互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的高速接入。而在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中進行VLAN技術(shù)的運用，則能夠使網(wǎng)絡(luò)得到高效安全管理，并且使網(wǎng)絡(luò)得到靈活配置，繼而有效解決接入網(wǎng)絡(luò)的管理問題。基于這種認識，本文對VLAN技術(shù)在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中的運用問題展開了分析，從而為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

【關(guān)鍵詞】VLAN技術(shù)；有線寬帶網(wǎng)絡(luò)；運用

引言

對于網(wǎng)絡(luò)運營商來講，如何做好有線寬帶網(wǎng)絡(luò)的管理是實現(xiàn)新建網(wǎng)絡(luò)接入的重要問題，將直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的好壞。而利用VLAN技術(shù)，則能夠為有線寬帶網(wǎng)絡(luò)的管理提供支持。因此，有必要對VLAN技術(shù)在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中的運用問題展開分析，從而更好的促進我國有線寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

1.VLAN技術(shù)及其特點分析

1.1VLAN技術(shù)

所謂的VLAN技術(shù)，其實就是虛擬局域網(wǎng)技術(shù)的英文簡稱。利用該技術(shù)，可以根據(jù)需要將不同物理位置的節(jié)點組成一個邏輯子網(wǎng)，從而形成一個邏輯廣播域，并且使網(wǎng)絡(luò)擴展到多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。所以，利用VLAN技術(shù)，可以利用不同拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和不同物理網(wǎng)段的節(jié)點進行虛擬局域網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，所以能夠?qū)崿F(xiàn)對同一物理網(wǎng)段中的節(jié)點的人為邏輯隔離。此外，使用該技術(shù)也能夠使不同物理網(wǎng)段節(jié)點在邏輯上保持一定的聯(lián)系。

1.2VLAN技術(shù)的特點

從特點上來看，使用VLAN技術(shù)能夠使網(wǎng)絡(luò)廣播得到有效阻隔。采取物理網(wǎng)絡(luò)分段和邏輯分段兩種方式，利用VLAN技術(shù)就能夠進行廣播風(fēng)暴的有效控制。而使用前一種方式，能夠更高效的實現(xiàn)廣播風(fēng)暴控制。使用后一種方式，則能夠更靈活的進行廣播風(fēng)暴控制。而通過將頻繁通信的用戶集中在同一VLAN內(nèi)，則能夠減少網(wǎng)間流量，從而在提高網(wǎng)絡(luò)效率的同時，使網(wǎng)絡(luò)帶寬得到節(jié)約。其次，使用VLAN技術(shù)也能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)內(nèi)部IP地址的盜用進行控制。通過建立VLAN，就可以對其IP范圍內(nèi)的任何計算機的IP地址進行分配。而無法通過路由器審核的IP，則無法在其IP范圍內(nèi)通信，所以使用該技術(shù)能夠有效進行IP盜用控制。再者，使用VLAN技術(shù)需要經(jīng)過路由網(wǎng)關(guān)才能實現(xiàn)不同VLAN間的通信，所以能夠?qū)Ψ欠ㄔL問進行有效阻止，因此能夠使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性得到提高［1］。此外，使用VLAN技術(shù)進行交換式以太網(wǎng)的構(gòu)建，可以在網(wǎng)絡(luò)中心對用戶進行VLAN網(wǎng)段重新劃分，并且不需要進行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)的調(diào)整，因此能夠有效簡化網(wǎng)絡(luò)的維護工作。

2.VLAN技術(shù)在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中的運用

2.1有線寬帶網(wǎng)絡(luò)管理問題分析

隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)運營商也獲得更多的挑戰(zhàn)和商機。所以，想要盡快搶占市場，還要進行高質(zhì)量的通信服務(wù)的提供，并且實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用。但就目前來看，有線寬帶網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了無法滿足大帶寬市場需求的問題，所目前大多數(shù)用戶都在進行以太網(wǎng)的接入。在這種情況下，有線寬帶網(wǎng)絡(luò)運營商必須要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的有效運營管理，才能夠在用戶管理、業(yè)務(wù)拓展、網(wǎng)絡(luò)管理和地址規(guī)劃等方面取得更多的競爭優(yōu)勢。而就目前來看，有線寬帶網(wǎng)絡(luò)的運營顯然無法滿足網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要。一方面，由于用戶接入城域網(wǎng)無法得到認證授權(quán)，所以在用戶帶寬和安全等方面將缺乏有效的管理控制手段。而在這種情況下，大量的病毒和廣播會在城域網(wǎng)內(nèi)部傳播，并且導(dǎo)致大量IP盜用現(xiàn)象的發(fā)生，繼而導(dǎo)致正常用戶因IP沖突而無法使用正常業(yè)務(wù)。另一方面，隨著高帶寬用戶的增多，城域網(wǎng)的百兆單鏈路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)交換機占用率較高的問題。在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將出現(xiàn)不同的癥狀，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)嚴(yán)重受損［2］。而在病毒的攻擊下，以太網(wǎng)在接入交換機的過程中將頻繁發(fā)生死機問題，繼而造成惡劣的影響，并導(dǎo)致運營商承擔(dān)過多維修成本。

2.2在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中運用VLAN技術(shù)的方案

針對有線寬帶網(wǎng)絡(luò)目前存在的運營管理問題，可以通過制定VLAN技術(shù)方案解決網(wǎng)絡(luò)管理現(xiàn)狀和業(yè)務(wù)發(fā)展問題。首先，可以利用VLAN技術(shù)進行IP地址的管理，從而使公網(wǎng)IP的壓力得到緩解。而通過采取該技術(shù)對出口網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)整，則能夠使網(wǎng)絡(luò)的IP處理能力和業(yè)務(wù)能力得到提升，所以能夠為網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的發(fā)展提供全面支持。在此基礎(chǔ)上，通過應(yīng)用多種層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，則能夠順利實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址的轉(zhuǎn)換。其次，在網(wǎng)絡(luò)分成方面，可以重新進行設(shè)備所屬網(wǎng)絡(luò)的劃分，以便使各網(wǎng)絡(luò)層次設(shè)備的職能得到明確。在此基礎(chǔ)上，則可以進行匯聚網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，從而實現(xiàn)對城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)控制。在原網(wǎng)絡(luò)中，則可以將用戶接入的三層交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成骨干層網(wǎng)絡(luò)，并且由該網(wǎng)絡(luò)負責(zé)進行路由轉(zhuǎn)發(fā)，繼而使用戶流量得到有效控制。此外，為了確保網(wǎng)絡(luò)安全，需要在網(wǎng)絡(luò)傳輸層面進行CAR限制，并且在用戶接入層進行VLAN認證、MAC過濾和端口控制，從而實現(xiàn)對用戶相關(guān)信息的有效控制。而使用VLAN技術(shù)進行新建網(wǎng)絡(luò)的接入，則能夠利用接入網(wǎng)的管理功能進行用戶的有效管理，繼而使有線寬帶網(wǎng)絡(luò)保持有效的運營［3］。另外，使用VLAN技術(shù)進行IP接入網(wǎng)的運營，也能夠?qū)τ脩鬒P地址和MAC地址盜用進行有效控制，并且有效控制DOS和DHCP攻擊，因此能夠為用戶數(shù)據(jù)提供一定的安全保障。

2.3VLAN技術(shù)在無線接入網(wǎng)中的運用

在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展的過程中，無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍也將更加廣泛。所以，還要解決將無線用戶接入有線VLAN的問題。而有線網(wǎng)絡(luò)中的VLAN用戶通常都是由用戶物理層交換機或路由器進行身份定義的，無線網(wǎng)絡(luò)用戶則沒有任何物理端口需要連接。針對這一問題，還要使用無線驗證技術(shù)和基于角色的VLAN關(guān)聯(lián)進行無線網(wǎng)絡(luò)用戶識別。采取該種接入方式，能夠采取一系列標(biāo)準(zhǔn)驗證方法對用戶身份進行驗證，所以能夠使用戶身份得到正確判斷。比如，可以使用802.1x基于端口的驗證方法進行用戶身份驗證，從而為以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)上的用戶提供基站訪問權(quán)限。使用該種驗證方法，還能夠進行驗證協(xié)議的有效拓展，繼而使無線接入點和服務(wù)器端口的訪問請求得到驗證。在無線網(wǎng)絡(luò)安全保護方面，則可以使用數(shù)據(jù)加密和用戶驗證方法。完成與接入點關(guān)系的建立后，無線交換機將使客戶機生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)包，然后利用無線局域網(wǎng)進行信息包的轉(zhuǎn)發(fā)［4］。而交換機還要進行用戶身份請求信息的發(fā)送，并且在客戶機回應(yīng)后將其轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器。在用戶驗證成功后，服務(wù)器則能夠進行將訪問接受信息發(fā)送給交換機，而該信息則能夠?qū)崿F(xiàn)用戶屬性的識別。使用該信息，交換機可以將來自于客戶機的數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)給適合的VLAN，然后從VLAN上進行IP地址的獲取。

2.4VLAN技術(shù)在寬帶接入中的運用

在利用光纖進行小區(qū)交換機和寬帶城域骨干網(wǎng)的連接時，需要使每個樓宇的交換機與社區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心的主干交換機連接。同時，還要使樓宇交換機利用電纜與用戶交換機連接。在此基礎(chǔ)上，還要利用用戶交換機為用戶提供以太網(wǎng)端口。而在該網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中，所有交換機都需要支持VLAN技術(shù)，以便利用該技術(shù)實現(xiàn)用戶端到局端的虛擬點對點的連接，繼而使用戶的數(shù)據(jù)安全得到保證。在進行以太網(wǎng)寬帶接入時，則需要在小區(qū)內(nèi)部進行局側(cè)設(shè)備的布置，并且在居民樓內(nèi)進行用戶側(cè)設(shè)備的布置。而利用局側(cè)設(shè)備，則能夠進行與IP骨干網(wǎng)連接的接口。利用用戶側(cè)設(shè)備，則能夠提供與用戶連接的接口［5］。在各用戶之間，由于物理層和鏈路層處在相互隔離狀態(tài)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯隔離，因此能夠使用戶的數(shù)據(jù)安全得到保證。此外，用戶側(cè)設(shè)備具有網(wǎng)絡(luò)層功能，因此可以為QoS功能的實現(xiàn)提供支持。

3.結(jié)論

總而言之，在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中，運用VLAN技術(shù)不僅能夠使網(wǎng)絡(luò)運營管理得到優(yōu)化，還能夠為用戶的數(shù)據(jù)安全提供保證。而使用該技術(shù)進行無線網(wǎng)絡(luò)和寬帶的接入，則能夠滿足有線寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)發(fā)展需求。因此，相信隨著VLAN技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)必將在相關(guān)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻

［1］韓軼.VLAN技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用［J］.視聽界（廣播電視技術(shù)），2011（6）：20-22.

［2］孫黎麗，李忠，姚瓊.基于EPON+EoC技術(shù)的有線電視寬帶接入網(wǎng)綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)研究［J］.廣播與電視技術(shù)，2011（S1）：103-115.

［3］張一民.VlAN技術(shù)在寬帶城域網(wǎng)中的應(yīng)用［J］.機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2010，2（23）：107-108+81.

［4］陳智遠.芻議寬帶局域網(wǎng)技術(shù)要點［J］.中國新通信，2012（17）：34-35.

［5］李海.虛擬局域網(wǎng)與無線網(wǎng)絡(luò)的安全防護［J］.硅谷，2012，17（5）：97-98.