VLAN技術在三層交換機中的應用

高鵬浩

【摘要】? ? 隨著我國各行各業對于網絡需求的不斷加大，尤其是動態網段的需求，為了滿足人們，相關科研人員對虛擬局域網進行了研究，因此虛擬局域網也成為了當前我國發展的主要方向。其中較為突出的技術是VLAN技術，此項技術主要對LAN進行合理劃分，讓其在不同區域內形成不同的虛擬LAN，然后將各個區域的VLAN歸納到一個計算工作站中，后續將各個工作站分別分化在不同的物理LAN網段之中?；诖吮疚膶LAN技術在三層交換機中的應用進行了分析，先說明了此項技術的概述，其次結合各個企業信息點的實際情況進行闡述，同時也說明了此項技術的便捷之處，以此提高整個網絡的安全性能，實現網絡的意義，連接各項技術提高了解決措施的實用性。

【關鍵詞】? ? VLAN? ? 三層交換機? ?技術應用

引言：

在網絡規模建設中，一般情況下會以三層交換機的形式進行建設，并且此類網絡建設規模較為龐大，因此也被廣泛應用在網絡模型應用之中。當前我國各行各業對于此項技術的需求較多，但是傳統的技術已不能滿足實際需求，并且在應用的過程中也出現了各類弊端，為了滿足實際需求，將研究出了新型的VLAN技術。傳統的技術如果超過兩臺或者兩臺以上的機器同時進行工作，就容易出現沖突問題，嚴重還會存在丟失數據的現象。在此過程中一旦出現了沖突問題，所需傳送的數據將終止，甚至也出現了丟失風險，因此這對于資源而言，造成極大的浪費。此過程相關操作人員只能等到沖突結束后，才可以在此進行信息的傳輸，為了避免沖突我國也研究出了新的形式，那就是應用交換機進行工作。

一、VLAN技術和三層交換技術概述

1.1 VLAN技術

VLAN的意思是虛擬局域網，它是通過區域內的網絡對其進行分析，歸納出主要內容，結合各類邏輯問題，對其進行設備應用;與傳統網絡相比較，它規避了物理劃分的弊端，從而站在虛擬的角度上，對技術進行組織，使其在局域網上實現交換能力，以此滿足實際需求。在管理過程中此項技術需要應用網絡管理軟件，因此它并不拘泥于物理位置，而是包含了整個區域，不結合站點進行工作。此項技術在應用的過程中也會按照功能需求和邏輯需求對其進行劃分，按照不同的討論組對其進行分類，讓每一個組織成為獨立的個體，使其能夠將信息傳輸到各個領域組織成員。每個組之間具有一定隔閡，并且各個組之間還需要路由的支持才能確保通信的質量。但是在應用VLAN之后，相關操作人員可以更為便捷的在網絡中進行查找，并且建立相對應的寬帶網絡。以此網絡管理人員就可以通過網絡組中的邏輯，對用戶所沖突的數據進行查找分配，傳輸到相應的區域內，規避了物理因素，達到了直連的效果。

因此VLAN也充分體現了現代網絡技術的優勢，比如說速度快，靈活和便捷。VLAN對于當前而言，它是一個比較先進的技術，它可以解決我國網絡中的弊端，同時還能提高網絡的靈活性，對于安全問題也有所保證，因此此項技術現在成為了衡量我國網絡的一項重要指標。

1.2三層交換技術

第三層交換技術也稱為高速路由技術。當前我國傳統交換技術一般會在OSI網絡標準模型中的數據層進行操作，數據層一般在第二層之中。而第三層交換技術需要在網絡模型中建立，主要目的是為了實現數據包的快速輸送，它結合了數據層的功能，并且在此基礎之上有增加了路由器的轉發能力。綜上所述，實際上此項技術就是將傳統的交換技術變成了轉發技術，同時也解決了傳統路由器網絡瓶頸問題，尤其是在硬件方面的問題。當前，第二層交換機的接口一般會對總線進行數據轉換，但是在第三層交換機中，路由器主要有硬件模塊進行工作。此類工作方式。應用路由器對數據信息進行交換，消除了傳統交換模式的弊端，增快了交換速度。

二、VLAN技術的主要優點

一個VLAN同時可以在交換機和跨交換機中實現自身價值，因此它與傳統技術相比較，此類技術更具備優勢性，主要從以下三個方面進行體現：首先是此項技術增加網絡工作的靈活性和擴展性，管理員在工作的過程中更能對局域網進行規劃，以此降低了固定區域內的網絡管理費用，同時也提高了各個站點的工作效率。VLAN技術還能對網絡環境的邏輯順序進行完善，因此也起到了調節的作用，所以應用在網絡中更具有優勢。針對于分散區域的地理位置，還可以發揮出集中管理的作用。其次，在應用此項技術之后，還能對網絡的性能進行提升，通過降低區域的范圍，可以對流量進行限制，以此實現指定區域內的功能性。最后，應用此項技術也可以提高安全性。VLAN技術主要是對邏輯的開拓，通過邏輯子網之間的隔離工作，將較為重要的內容進行隔離，并且還能將信息與客戶之間的關系進行劃分，降低重要數據泄漏的概率，同時也降低侵害的問題，從而提升了整體安全性能[1]。

三、VLAN的劃分方法

同一個VLAN內包含了多個工作站，并且每個工作站所負責的內容各有不同，更不處于一個物理局域網段，并且他們可以跨越不同的交換機進行工作。因此VLAN交換機需要以另一種形式完成每一位成員的關系。在劃分過程中交換機需要結合不同工作站的內容按照依據標準進行工作，針對于此當前交換機的主要形式一共可以分為以下三種：

3.1端口的VLAN

基于端口的VLAN主要應用交換機每一個端口去給每一個VLAN進行定義，但是同一個VLAN的網絡地址是相同的。不同的VLAN之間想要進行通信，需要路由器的支持才可以進行，所以這也是此類技術的不靈活之處。舉一個例子，在一個網絡站點之中，一端移動到新的移動端，由于端口的不相同所以它們也不是同一個VLAN，此時用戶則需重新選擇合適的地址進行配置，才可以實現通信功能。

3.2 MAC地址的VLAN

在MAC地址的VLAN中，交換機在MAC站點中可以對交換端進行跟蹤，并且在進入到新站點之前對各類數據進行保存，直至連接到新的端口后停止跟蹤工作，即使是進入到了新的端口，MAC的地址均不改變。所以此時使用的用戶不需要對網絡地址重新配置，此類技術實際上也具有一定的弊端，尤其是進入到站點后，交換機的配置工作復雜程度較高，所以很難對其進行確定，尤其是在分析在哪一個VLAN的時候，整體難度較大。

3.3 IP地址的VLAN

在基于IP地址的VLAN，在進行新站點轉移時，很多網絡不能及時進行配置工作，此時交換機則可以發揮出相應功能，比如說結合各類不同的規律，對網絡地址進行自動劃分，將不同的VLAN進行劃分，因此在三種VLAN技術之中，此類技術的智能化標準較高，整體能夠滿足實際工作需求，但是實現難度較大[2]。

四、VLAN的應用

4.1環境配置

以下內容以某一個型號的三層交換機進行舉例，比如說應用的24口百兆三層交換機，在此交換機中應用VLAN技術。Switch1主要負責端口為前三個，Switch2主要負責的端口為后三個，其中VLAN1的Tag值我們將其設置成為10;同時Switch1端口的后三個，可以與Switch2端口的后三個內容我們將其設置成為VLAN2，此時我們將VLAN2的Tag值設置為20;這是將兩臺型號想用的交換機端口相互連接，并且使用兩種不同的Switch，將其Tagged端口進行連接，此時我們得到的Tag值是10和20。

4.2數據流

在數據流中，如果PC1向PC2發送數據請求，那么第一個端口以普通以太網卡為主，因此它所發出來的則是最標準的數據幀。此時Switch1收到數據后可以在數據傳輸的過程中插入Tag值，讓其發揮出相應的作用，并且在插入后，還需對數據段保持在VLANID中。交換機在查找數據的過程中還需結合本機的FDB表，以此找到確定項目，為數據信息傳輸工作提供交換基礎，并且確保其能夠出現在第24端口之中，主要原因是第24端口最終會將信息內容輸送至VLAN1，所以數據才可以被送達。witch1則通過端口將需要傳輸的數據傳送到Switch2中，但是此時數據的內容需要被標記，才能確保在出現沖突時，此內容能夠被第一時間找到。此時Switch2收到的數據信息在確保數據化后，要根據數據內容的分類將以歸類，并且以標記的形式是輸送至制定目標端口內，后續將其數據傳輸的值設置成為10，最終在VLAN中實現轉發功能。witch2則需要根據FDB的地址表項，將指定內容轉發到指定位置，最終由PC2進行連接，讓其在Switch2的端口中出現最終被輸送到VLAN1，其中各類數據被輸送至端口1后，交換機會去除所有做過標記的數據，并且在指定端口最終實現接收[3]。

4.3配置VLAN

在默認情況下，三層交換機可以實現網絡內部各種VLAN的需求，并且通過命令形式創建VLAN。在創建VLAN的時候還需要創建ID，此內容最大可以支持4096，并且可以多個之間進行工作。在添加端口的過程中交換機的主要添加形式一共有兩種，具體內容如下：IEEE802.1QTagged模式和IEEE802.1QUntagged模式。

在同一個范圍內的VLAN都屬于同一個區域內，此類模式在加入VLAN后，可以在普通端口中加入，如果是中繼端口則需IEEE802的支持，以此配置相應的端口，端口的添加工作也需要命令進行添加。

在指定的IP地址中，三層交換機可以在同一個VLAN中進行工作，并且在一個網絡內還能做不同區域內的工作，此過程IP可以為其進行掩護，在掩護的同時作出命令。主機在配置的過程中需要將其設置成為默認網絡，通過三層交換機的端口連接地址，完成要求的各類配置，以此實現VLAN的作用，并且還需確保網絡是否能夠連通。

五、結束語

綜上所述，當前我國三層交換機的發展已成為了網絡規模的主要方向，同時在人們對于VLAN技術的關注度越來越高，基于此我們也應將其優勢發揮出來，以此滿足人們的網絡需求，并且在此過程中對以太網的安全問題進行完善，確保安全問題的基礎之上，應用此網絡，當技術成熟后將其應用在更多的領域之中，讓其為網絡行業提供支撐，最終實現網絡建設的規?；瘶藴驶?，完善網絡發展。

參? 考? 文? 獻

[1]張利峰，接雪麗.VLAN技術在三層交換機中的應用[J].電腦知識與技術，2019，15（26）：34-35.

[2]舒昊，李旺，白清仁，賈春旺.三層交換機實現VLAN技術在校園網中的應用探究[J].家庭生活指南，2019（11）：93.

[3]張念發，劉長征.基于VLAN與三層交換機技術在校園網建設中的應用研究[J].現代計算機（專業版），2019（03）：120-122.