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Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Netzwerkhardwareleistung und der kontinuierlichen Kostensenkung verwenden die neu eingerichteten Campus-Netzwerke im Wesentlichen fortschrittliche Gigabit-Netzwerktechnologie, und ihre Kern-Switches verwenden Layer-3-Switches, die die VLAN-Technologie (Virtual Local Area Networks) gut unterstützen können spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Erleichterung der Verwaltung des Campus-Netzwerks und der Gewährleistung des schnellen und zuverlässigen Betriebs des Campus-Netzwerks.
Was ist VLAN?
VLAN (VirtualLocalAreaNetwork), auch als virtuelles lokales Netzwerk bezeichnet, bezeichnet ein durchgängiges logisches Netzwerk, das verschiedene Netzwerksegmente und verschiedene Netzwerke umfassen kann, die auf der Basis eines Switched LAN und unter Verwendung von Netzwerkverwaltungssoftware erstellt wurden. Ein VLAN bildet ein logisches Subnetz, dh eine logische Broadcast-Domäne, die mehrere Netzwerkgeräte abdecken kann, sodass Netzwerkbenutzer an verschiedenen geografischen Standorten einem logischen Subnetz beitreten können.
Bedingungen für die Bildung eines VLAN
Ein VLAN ist ein logisches Subnetz, das auf einem physischen Netzwerk basiert. Daher erfordert die Einrichtung eines VLAN entsprechende Netzwerkgeräte, die die VLAN-Technologie unterstützen. Wenn die verschiedenen VLANs im Netzwerk miteinander kommunizieren, ist die Unterstützung des Routings erforderlich. Zu diesem Zeitpunkt müssen Routing-Geräte hinzugefügt werden. Um die Routing-Funktion zu realisieren, kann entweder ein Router oder ein dreischichtiger Switch verwendet werden.
Die grundlegende Strategie der Aufteilung von VLAN
Aus technischer Sicht kann die VLAN-Aufteilung auf verschiedenen Prinzipien basieren. Im Allgemeinen gibt es drei Teilungsmethoden wie folgt:
1. Portbasierte VLAN-Aufteilung
Diese Unterteilung besteht darin, mehrere Ports an einem oder mehreren Switches in eine logische Gruppe aufzuteilen. Dies ist die einfachste und effektivste Unterteilungsmethode. Bei dieser Methode muss der Netzwerkadministrator nur den Switch-Port des Netzwerkgeräts neu zuweisen, unabhängig davon, welches Gerät an den Port angeschlossen ist.
2. VLAN-Aufteilung basierend auf der MAC-Adresse
Die MAC-Adresse bezieht sich tatsächlich auf die Kennung der Netzwerkkarte, und die MAC-Adresse jeder Netzwerkkarte ist eindeutig und auf der Netzwerkkarte festgelegt. Die MAC-Adresse wird durch eine 12-stellige Hexadezimalzahl dargestellt, die ersten 8 Ziffern sind die Identifikation des Herstellers und die letzten 4 Ziffern sind die Identifikation der Netzwerkkarte. Der Netzwerkadministrator kann einige Standorte entsprechend der MAC-Adresse in ein logisches Subnetz unterteilen.
3. VLAN-Aufteilung basierend auf Routing
Das Routing-Protokoll funktioniert auf der Netzwerkebene, und die entsprechenden Arbeitsgeräte umfassen Router und Routing-Switches (dh Layer-3-Switches). Mit dieser Methode kann ein VLAN mehrere Switches umfassen, oder ein Port befindet sich in mehreren VLANs.
Derzeit werden die oben erwähnte erste und dritte Methode hauptsächlich für die Aufteilung von VLANs angewendet, und die zweite Methode ist ein Hilfsschema.
Vorteile der Verwendung von VLAN
Die Verwendung von VLAN bietet folgende Vorteile:
1. Kontrollieren Sie den Broadcast-Sturm
Ein VLAN ist eine logische Broadcast-Domäne. Durch die Erstellung von VLANs werden Broadcasts isoliert, der Broadcast-Bereich wird eingeschränkt und das Auftreten von Broadcast-Stürmen kann gesteuert werden.
2. Verbessern Sie die allgemeine Netzwerksicherheit
Durch VLAN-Aufteilungsprinzipien wie Routing-Zugriffslisten und MAC-Adresszuweisung können Benutzerzugriffsrechte und die Größe logischer Netzwerksegmente gesteuert werden, und verschiedene Benutzergruppen können in verschiedene VLANs unterteilt werden, wodurch die Gesamtleistung und Sicherheit des Switched-Netzwerks verbessert werden .
3. Einfache und intuitive Netzwerkverwaltung
Wenn bei Switched Ethernet das Netzwerksegment für einige Benutzer neu zugewiesen wird, muss der Netzwerkadministrator die physische Struktur des Netzwerksystems neu anpassen oder sogar Netzwerkgeräte hinzufügen, was die Arbeitslast des Netzwerkmanagements erhöht. Bei Netzwerken mit VLAN-Technologie kann ein VLAN Netzwerkbenutzer an verschiedenen geografischen Standorten nach Abteilungsfunktionen, Objektgruppen oder Anwendungen in ein logisches Netzwerksegment unterteilen. Die Workstation kann nach Belieben zwischen Arbeitsgruppen oder Subnetzen verschoben werden, ohne die physische Verbindung des Netzwerks zu ändern. Durch den Einsatz der virtuellen Netzwerktechnologie wird die Belastung durch Netzwerkmanagement und -wartung erheblich reduziert und die Kosten für die Netzwerkwartung gesenkt. In einem Switched Network bietet VLAN einen flexiblen Kombinationsmechanismus von Netzwerksegmenten und Institutionen.
Layer 3 Switching-Technologie
Herkömmliche Router verfügen über Funktionen wie Routing und Weiterleitung, Firewalls und Isolieren von Broadcasts im Netzwerk. In einem Netzwerk, in dem VLANs geteilt sind, muss die Kommunikation zwischen logisch geteilten Netzwerksegmenten jedoch weiterhin über Router weitergeleitet werden. Da die Menge an Kommunikationsdaten zwischen verschiedenen VLANs in einem lokalen Netzwerk sehr groß ist, wird der Router überfordert und der Router wird überfordert, wenn der Router jedes Datenpaket einmal routen möchte, da die Datenmenge im Netzwerk weiter zunimmt Werden Sie zum Engpass im Betrieb des gesamten Netzwerks.
Unter diesen Umständen erscheint die Switching-Technologie der dritten Schicht, eine Technologie, die Routing-Technologie und Switching-Technologie in einem kombiniert. Nachdem der Layer 3-Switch den ersten Datenfluss weitergeleitet hat, generiert er eine MAC-Adresse und eine IP-Adresszuordnungstabelle. Wenn derselbe Datenfluss erneut übertragen wird, wird er direkt gemäß dieser Tabelle durch die zweite Schicht geleitet, anstatt erneut zu routen. Es beseitigt die Netzwerkverzögerung, die durch die Routingauswahl des Routers verursacht wird, verbessert die Effizienz der Weiterleitung von Datenpaketen und beseitigt das vom Router möglicherweise verursachte Netzwerkengpassproblem. Es ist ersichtlich, dass der Layer 3-Switch Routing und Switching integriert und das Routing innerhalb des Switches realisiert, wodurch die Gesamtleistung des Netzwerks verbessert wird.
In einem Gigabit-Netzwerk mit einem dreischichtigen Switch als Kern kann die VLAN-Technologie zur Aufteilung des virtuellen Netzwerks verwendet werden, um die Bequemlichkeit und Sicherheit der Verwaltung verschiedener Funktionsabteilungen und die Stabilität des gesamten Netzwerkbetriebs zu gewährleisten. Das VLAN-Subnetz isoliert den Broadcast-Sturm und implementiert Sicherheitsschutz für einige wichtige Abteilungen. Wenn sich der physische Standort einer bestimmten Abteilung ändert, müssen Sie nur den Switch einstellen, um das Netzwerk neu zu organisieren. Dies ist sehr praktisch, schnell und spart Kosten.
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