在采用交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)模式中,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的劃分采用的僅僅是物理網(wǎng)段的劃分的手段。這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從效率和安全性的角度來(lái)考慮都是有所欠缺的,而且在很大程度上限制了網(wǎng)絡(luò)的靈活性,如果需要將一個(gè)廣播域分開,那么就需要另外購(gòu)買交換機(jī)并且要人工重新布線。由此,需要進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)(VLAN)設(shè)置。
在一個(gè)規(guī)模較大的企業(yè)中,其下屬有多個(gè)二級(jí)單位,在各單位的孤立網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連時(shí),出于對(duì)不同職能部門的管理、安全和整體網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行,我們進(jìn)行了VLAN的劃分。
第一步 子網(wǎng)分析
該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由三部分組成:公司、二級(jí)單位1、二級(jí)單位2,初始為三部分各自獨(dú)立,未形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,故各網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行采用的是以交換技術(shù)為主的方式。
三網(wǎng)主干均采用的是千兆以太網(wǎng)技術(shù),起點(diǎn)的高定位為企業(yè)的信息應(yīng)用帶來(lái)了高速、穩(wěn)定、符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。公司中心交換機(jī)采用的是Cisco的Catalyst 6506,帶有三層路由的引擎使得企業(yè)網(wǎng)具有將來(lái)升級(jí)的能力;同時(shí)各二級(jí)單位的中心交換機(jī)采用的亦是Cisco的Catalyst 4006;各二級(jí)、三級(jí)交換機(jī)則采用的是Cisco的Catalyst 3500系列,主要因?yàn)镃atalyst 3500系列交換機(jī)的高性能和可堆疊能力。
現(xiàn)三部分應(yīng)公司的要求聯(lián)網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)的互連仍采用千兆帶寬,但因三網(wǎng)均采用了千兆以太網(wǎng)技術(shù),為了不在主干形成瓶頸,因此各子網(wǎng)的互連采用Trunk技術(shù),即雙千兆技術(shù),使網(wǎng)絡(luò)帶寬達(dá)到4G,如此既增加了帶寬,又提供了鏈路的冗余,提高了整體網(wǎng)絡(luò)的高速、穩(wěn)定、安全運(yùn)行性能。
但亦由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大化,信息流量的加大,人員的復(fù)雜化等原因,為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全性、穩(wěn)定性、高效率運(yùn)行帶來(lái)了新的隱患。由此引發(fā)了VLAN的劃分。
對(duì)于VLAN的劃分,應(yīng)公司的需求,我們對(duì)各VLAN的IP地址分配為:
經(jīng)理辦子網(wǎng):192.168.1.0——192.168.2.0/22 網(wǎng)關(guān):192.168.1.1;
財(cái)務(wù)子網(wǎng): 192.168.3.0——192.168.5.0/22 網(wǎng)關(guān):192.168.3.1;
供銷子網(wǎng): 192.168.6.0——192.168.8.0/22 網(wǎng)關(guān):192.168.6.1;
信息中心子網(wǎng):192.168.7.0/24 網(wǎng)關(guān):192.168.7.1;
服務(wù)器子網(wǎng):192.168.100.0/24 網(wǎng)關(guān):192.168.100.1
其余子網(wǎng): 192.168.8.0——192.168.9.0/22 網(wǎng)關(guān):192.168.8.1;
第二步 系統(tǒng)分析
對(duì)于Cisco的產(chǎn)品劃分,VLAN主要是基于兩種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議:ISL和802.1Q。在我們這里,因?yàn)樗捎玫木荂isco的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,故在進(jìn)行VLAN間的互連時(shí)采用ISL的協(xié)議封裝,該協(xié)議針對(duì)Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件平臺(tái)在信息流的處理、多媒體應(yīng)用的優(yōu)化進(jìn)行了合理有效的優(yōu)化。對(duì)于不同產(chǎn)品的VLAN互連,我們?cè)诤竺鏁?huì)提到。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D由于本案例中關(guān)于VLAN的劃分?jǐn)U展了各個(gè)交換機(jī),所以交換機(jī)之間的連接都必須采用Trunk的方式。經(jīng)理辦和供銷子網(wǎng)代表了VLAN劃分中的兩種問(wèn)題——擴(kuò)展交換機(jī)VLAN的劃分和端口VLAN的劃分:
在經(jīng)理辦虛網(wǎng)中,對(duì)于一個(gè)交換機(jī)擴(kuò)展多個(gè)VLAN的時(shí)候,前面提到了該交換機(jī)與其上層交換機(jī)間必須采用Trunk方式連接,但在供銷的虛網(wǎng)劃分中,在二級(jí)單位1中的供銷獨(dú)立于一個(gè)LAN交換機(jī)Catalyst3548,所以在這里,Catalyst3548與二級(jí)中心交換機(jī)Catalyst4006只需采用正常的交換式連接即可,對(duì)于此部分供銷VLAN的劃分,只要在Catalyst4006上針對(duì)與Catalyst3548連接的端口進(jìn)行劃分即可。也就是前面提到的基于端口的VLAN的劃分。
第三步 路由列表
做完了VLAN之間的連接后,因?yàn)閮蓚€(gè)Catalyst4006與主中心交換機(jī)Catalyst6506間采用的是雙光纖通道式連接,屏蔽了Catalyst406與Catalyst6506間的線路故障的產(chǎn)生,所以要對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)的路由進(jìn)行基于Catalyst6506的集中式管理。我們?cè)谥髦行慕粨Q機(jī)Catalyst6506上設(shè)置了VLAN路由:
經(jīng)理辦虛網(wǎng):192.168.1.1/22;
財(cái)務(wù)虛網(wǎng): 192.168.3.1/22;
供銷虛網(wǎng): 192.168.6.1/22;
信息中心虛網(wǎng):192.168.7.1/24;
其余虛網(wǎng): 192.168.8.1/22;
接下來(lái),在中心交換機(jī)上設(shè)置路由協(xié)議RIP或OSPF,并指定網(wǎng)段192.168.0.0。在全局配置模式下執(zhí)行如下命令:
router rip
network 192.168.0.0
注意事項(xiàng)
1. 在這里需要注意的是:因?yàn)檎麄€(gè)公司的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的VLAN的劃分是作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)的,所以為了保持VLAN列表的一致性,例如當(dāng)二級(jí)單位1的VLAN有所變化時(shí),VLAN列表也會(huì)有所變化,這時(shí)就需要該Catalyst 4006對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)的其他部分進(jìn)行廣播,以達(dá)到VLAN的列表的一致性。所以在設(shè)置VTP(VLAN Trunk Protocol)時(shí)要注意,要將VTP的域作為一個(gè)整體,即:VTP類型分別為Server和Client。
2. 有些企業(yè)建網(wǎng)較早,所選用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為其他的廠商的產(chǎn)品,而后期的產(chǎn)品又不能與前期統(tǒng)一,這樣在VLAN的劃分中就會(huì)遇到些問(wèn)題。
例如:在Cisco產(chǎn)品與3Com產(chǎn)品的混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中劃分VLAN,對(duì)于Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的Trunk的封裝協(xié)議則必須采用802.1Q,以達(dá)到與3Com的通訊。雖然兩者之間可以建立VLAN的正常劃分,和正常的應(yīng)用,但由于交換機(jī)都具有自學(xué)習(xí)的能力,以致兩者之間的協(xié)調(diào)配合較差。當(dāng)兩者之間的連接發(fā)生變化時(shí),必須在Cisco交換機(jī)上使用命令(clear counter)進(jìn)行清除,方可達(dá)到兩者的重新協(xié)調(diào)工作。
技術(shù)資料
VLAN的實(shí)現(xiàn)
VLAN是英文Virtual Local Area Network的縮寫,即虛擬局域網(wǎng)。VLAN允許處于不同地理位置的網(wǎng)絡(luò)用戶加入一個(gè)邏輯子網(wǎng)中,共享一個(gè)廣播域。通過(guò)對(duì)VLAN的創(chuàng)建可以控制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生,從而提高交換式網(wǎng)絡(luò)的整體性能和安全性。
VLAN對(duì)于網(wǎng)絡(luò)用戶來(lái)說(shuō)是完全透明的,用戶感覺(jué)不到使用中與交換式網(wǎng)絡(luò)有任何的差別,但對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理人員則有很大的不同,因?yàn)檫@主要取決于VLAN的幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的廣播風(fēng)暴的控制;
提高網(wǎng)絡(luò)的整體安全性,通過(guò)路由訪問(wèn)列表、MAC地址分配等VLAN劃分原則,可以控制用戶的訪問(wèn)權(quán)限和邏輯網(wǎng)段的大??;
網(wǎng)絡(luò)管理的簡(jiǎn)單、直觀。
而對(duì)于VLAN的劃分則有以下四種策略:
1. 基于端口的VLAN
基于端口的VLAN的劃分是最簡(jiǎn)單、最有效的VLAN劃分方法。該方法只需網(wǎng)絡(luò)管理員針對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的交換端口進(jìn)行重新分配組合在不同的邏輯網(wǎng)段中即可。而不用考慮該端口所連接的設(shè)備是什么。
2. 基于MAC地址的VLAN
MAC地址其實(shí)就是指網(wǎng)卡的標(biāo)識(shí)符,每一塊網(wǎng)卡的MAC地址都是唯一的?;贛AC地址的VLAN劃分其實(shí)就是基于工作站、服務(wù)器的VLAN的組合。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小時(shí),該方案亦不失為一個(gè)好的方法,但隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、用戶的增加,則會(huì)在很大程度上加大管理的難度。
3. 基于路由的VLAN
路由協(xié)議工作在七層協(xié)議的第三層:網(wǎng)絡(luò)層,即基于IP和IPX協(xié)議的轉(zhuǎn)發(fā)。這類設(shè)備包括路由器和路由交換機(jī)。該方式允許一個(gè)VLAN跨越多個(gè)交換機(jī),或一個(gè)端口位于多個(gè)VLAN中。
4. 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。這主要取決于在VLAN的劃分中所采用的策略。
就目前來(lái)說(shuō),對(duì)于VLAN的劃分主要采用1、3兩種模式,對(duì)于方案2則為輔助性的方案。VLAN的劃分設(shè)計(jì)之后,再所涉及的就是VLAN劃分的最后一步:VLAN間的互連。
在以前對(duì)VLAN的劃分主要是通過(guò)路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)的,但隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大、信息量的增加,路由器無(wú)論是從端口數(shù)還是系統(tǒng)性能上來(lái)說(shuō)都已經(jīng)不堪負(fù)荷,因此逐漸形成了產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)瓶頸的主要原因。而在現(xiàn)在,因?yàn)橛辛嘶诮粨Q機(jī)上的三層路由的能力,在上述兩點(diǎn)已經(jīng)得到合理地解決。


