什么是虛擬局域網

　　虛擬局域網（VLAN，VirtualLocalAreaNetwork）是存在于計算機物理網絡中的邏輯網絡，可以根據業(yè)務功能、用戶組及網絡應用的不同組織和建立，與用戶的物理位置沒有關系。VLAN是一種比較新的技術，工作在OSI參考模型的第2層和第3層，一個VLAN就是一個廣播域，VLAN之間的通信是通過第3層的路由器來完成的。與傳統(tǒng)的局域網技術相比較，VLAN技術更加靈活，它具有以下優(yōu)點：網絡設備的移動、添加和修改的管理開銷減少；可以控制廣播活動；可提高網絡的安全性。

　　虛擬局域網的組建

　　VLAN是建立在物理網絡基礎上的一種邏輯子網，因此建立VLAN需要相應的支持VLAN技術的網絡設備。當網絡中的不同VLAN間進行相互通信時，需要路由的支持，這時就需要增加路由設備——要實現路由功能，既可采用路由器，也可采用三層交換機來完成，同時還嚴格限制了用戶數量。

　　虛擬局域網分類

　　1.基于端口的VLAN

　　基于端口的VLAN的劃分是最簡單、有效的VLAN劃分方法，它按照局域網交換機端口來定義VLAN成員。VLAN從邏輯上把局域網交換機的端口劃分開來，從而把終端系統(tǒng)劃分為不同的部分，各部分相對獨立，在功能上模擬了傳統(tǒng)的局域網。基于端口的VLAN又分為在單交換機端口和多交換機端口定義VLAN兩種情況：

　　多交換機端口定義VLAN

　　如圖3所示，交換機1的1、2、3端口和交換機2的4、5、6端口組成VLAN1，交換機1的4、5、6、7、8端口和交換機2的1、2、3、7、8端口組成VLAN2。

　　單交換機端口定義VLAN

　　如圖2所示，交換機的1、2、6、7、8端口組成VLAN1，3、4、5端口組成了VLAN2。這種VLAN只支持一個交換機。

　　基于端口的VLAN的劃分簡單、有效，但其缺點是當用戶從一個端口移動到另一個端口時，網絡管理員必須對VLAN成員進行重新配置。

　　2.基于MAC地址的VLAN

　　基于MAC地址的VLAN是用終端系統(tǒng)的MAC地址定義的VLAN。MAC地址其實就是指網卡的標識符，每一塊網卡的MAC地址都是唯一的。這種方法允許工作站移動到網絡的其他物理網段，而自動保持原來的VLAN成員資格。在網絡規(guī)模較小時，該方案可以說是一個好的方法，但隨著網絡規(guī)模的擴大，網絡設備、用戶的增加，則會在很大程度上加大管理的難度。

　　3.基于路由的VLAN

　　路由協(xié)議工作在7層協(xié)議的第3層—網絡層，比如基于IP和IPX的路由協(xié)議，這類設備包括路由器和路由交換機。在按IP劃分的VLAN中，很容易實現路由，即將交換功能和路由功能融合在VLAN交換機中。這種方式既達到了作為VLAN控制廣播風暴的最基本目的，又不需要外接路由器。但這種方式對VLAN成員之間的通信速度不是很理想。

　　基于策略的VLAN基于策略的VLAN的劃分是一種比較有效而直接的方式，主要取決于在VLAN的劃分中所采用的策略。

　　虛擬局域網的優(yōu)點

　　虛擬局域網優(yōu)點之一：具有安全穩(wěn)定性。虛擬的局域網可以使局域網更加的安全，它能夠讓比較敏感的帶有數據的用戶和網絡的其他部分進行一定的隔離，這樣就能夠保護網絡的機密信息了，可以有效的防止機密信息的泄漏。在不一樣的虛擬局域網中，報文在相互傳輸數據信息的時候是要進行隔離的。同樣的在一個虛擬局域網的用戶和其他的虛擬局域網內的用戶是不能直接傳遞信息的，假如是不同的虛擬局域網要傳輸信息時，它會通過三層交換機，或者是無線路由器等。

　　虛擬局域網優(yōu)點之二：節(jié)約成本，利用率高。虛擬局域網可以減少網絡的升級需求，可以節(jié)約昂貴的成本，可以減少移動的位置和工作地點的費用。并且網絡寬帶的利用率更高，它可以使局域網中的第二層網絡劃分為好多個的廣播域，從而就可以節(jié)約寬帶網絡中沒有必要的流量，并且也提高了功能性。虛擬局域網是將網絡用戶和設備集中在一塊，從而可以對不同地域和商業(yè)的需要有一定的支持性。它還可以介入功能的分類，從而就會很方便地對一些項目的處理，以及其他方面的特殊情況的應用。

　　虛擬局域網優(yōu)點之三：具有一定的靈活性。通過虛擬局域網的技術，可以在不同地域、網絡以及客戶之間很好的集中在一起，這樣就給大家提供一個通過虛擬出來的網絡空間，它的效果可以和路由器一樣，變得方便靈活，效率高。

　　虛擬局域網vlan的好處

　　1．控制廣播風暴

　　在“平坦”的無層次網絡中，網絡管理必須解決因大量廣播信息帶來帶寬消耗的問題。VLAN作為一種網絡分段技術，可將廣播風暴限制在一個VLAN內部，避免影響其他網段。與傳統(tǒng)局域網相比，VLAN能夠更加有效地利用帶寬。在VLAN中，網絡被邏輯地分割成廣播域，由VLAN成員所發(fā)送的信息幀或數據包僅在VLAN內的成員之間傳送，而不是向網上的所有工作站發(fā)送。這樣可減少主干網的流量，提高網絡速度。

　　2．增強網絡的安全性

　　共享式網絡中的廣播必然會產生安全性問題，因為網絡上的所有用戶都能監(jiān)測到流經的業(yè)務，用戶只要插入任一活動端口就可訪問網段上的廣播包。而且，網絡大了后，可以訪問網絡的用戶也必然增多，在這其中的所有用戶中很可能包括一些別有用心的用戶，對整個網絡，特別是對一些敏感部門造成巨大的安全威脅。采用VLAN提供的安全機制，可以限制特定用戶的訪問，控制廣播組的大小和位置，甚至鎖定網絡成員的MAC地址，這樣，就限制了未經安全許可的用戶和網絡成員對網絡的使用。

　　3．增強網絡管理

　　采用VLAN技術，使用VLAN管理程序可對整個網絡進行集中管理，能夠更容易地實現網絡的管理性。用戶可以根據業(yè)務需要快速組建和調整VLAN。當鏈路擁擠時，利用管理程序能夠重新分配業(yè)務。管理程序還能夠提供有關工作組的業(yè)務量、廣播行為以及統(tǒng)計特性等的詳盡報告。對于網絡管理員來說，所有這些網絡配置和管理工作都是透明的。VLAN變動時，用戶無需了解網絡的接線情況和協(xié)議是如何重新設置的。

　　VLAN還能減少因網絡成員變化所帶來的開銷。在添加、刪除和移動網絡成員時，不用重新布線，也不用直接對成員進行配置。若采用傳統(tǒng)局域網技術，那么當網絡達到一定規(guī)模時，此類開銷往往會成為管理員的沉重負擔。

　　VLAN的主要應用

　　隨著網絡硬件性能的不斷提高和成本的不斷降低，目前新建立的局域網基本上都采用了性能先進的快速以太網或千兆網技術，其核心交換機采用三層交換機。而這種新型的交換機正好能很好地支持VLAN技術，這為企業(yè)部署VLAN網絡提供了前提基礎。目前，VLAN技術的應用主要是在一些較大型網絡中，如大中型企業(yè)網絡、行政機關網和大學校園網，當然這些用戶VLAN網絡的目的各不相同，下面簡要介紹幾種。

　　1．組建部門局域網

　　很多企業(yè)往往已經擁有一個相當規(guī)模的局域網，但是現在企業(yè)內部因為保密或者其他原因，要求各業(yè)務部門或者課題組獨立成為一個局域網，各業(yè)務部門或者課題組的人員不一定是在同一個辦公地點，各網絡之間不允許互相訪問。根據這種情況，可以有幾種解決方法，包括前面介紹的通過改變子網掩碼的方式劃分子網，但是采用VLAN技術可能是最好，也是最方便的。

　　采用VLAN，要做的工作主要是收集各部門或者課題組的人員組成、所在位置、與交換機連接的端口等信息。根據部門數量對交換機進行配置，創(chuàng)建VLAN，設置中繼，最后在一個公用的局域網內部劃分出若干個虛擬的局域網，同時減少了局域網內的廣播，提高了網絡傳輸性能。這樣的VLAN還可靈活地根據不斷變化的實際需要增加、改變和刪除VLAN子網。

　　這一應用還特別適用于政府網絡，可以把政府機構的各部門通過VLAN網絡連接起來，既可以做到相互獨立，又可以滿足各相關部門之間的資源共享。

　　2．組建校園網

　　在校園網中VLAN已被廣泛采用。在隔離網絡風暴提高網絡性能方面，有極好的性能價格比，使得它具有替代高端路由器的趨勢。在校園網中，除了以專線方式接入Intemet必需路由器之外，一般應盡量少用高端路由器，因為高端路由器的價格太高，并且在校園網中使用也不能發(fā)揮其強大的功能。在VLAN子網間可采用基于三層交換的交換機來完成路由功能，這樣不僅提高了其性能價格比，更重要的是還增加了網絡帶寬，提高了網絡性能。

　　在安全保密方面，VIAN技術可以發(fā)揮其強大的作用。比如，對于學校的財務部門或其他涉及保密信息的部門，可使用VLAN技術將這些部門的信息節(jié)點劃分在不同的VLAN中。通過權限設置對該VLAN的訪問權限，由于其信息傳輸只限制在VLAN內部，所以可防止大部分以網絡監(jiān)聽為手段的入侵。

　　3．設置共享資源

　　在一些大型寫字樓或商業(yè)建筑（酒店、展覽中心等）中，經常存在這樣的現象；大樓出租給各個單位，并且大樓內部已經構建好了局域網，為入駐企業(yè)或客戶提供了網絡平臺，并通過共同的出口訪問Intemet或者大樓內部的綜合信息服務器。由于大樓的網絡平臺是統(tǒng)一的，因此使用的客戶不但有物業(yè)管理人員，還有其他不同單位的客戶。在這樣一個共享的網絡環(huán)境下，解決不同企業(yè)或單位對網絡的需求的同時，還要保證各企業(yè)間信息的獨立性。此時，虛擬局域網就是一個很好的解決方案。

　　大廈的系統(tǒng)管理員可以為入駐企業(yè)創(chuàng)建獨立的VLAN，保證企業(yè)內部的互相訪問和企業(yè)間信息的獨立，然后利用中繼技術，將提供接入服務的代理服務器或者路由器所對應的局域網接口配置成為中繼模式，實現共享接入。這種配置方式還有一個好處，就是可以根據需要設置中繼的訪問許可，靈活地允許或者拒絕某個VLAN的訪問。