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VLAN技术在校园网建设中的应用

作者:盛剑 来源:电子技术与软件工程

摘 要 VLAN技术不仅可以防止网络风暴,还可以提高网络运行的效率,对于网络安全具有一定的积极作用。目前,VLAN技术得到了广泛的使用,这和第三层交换机的普及有直接的关系。在对网络进行升级改造的过程中,使用VLAN技术可以解决扩容、网络管理等方面存在的问题,此外还可以对单位原有投资进行保护,原有设备的作用也会得到发挥。笔者主要对VLAN技术在校园网建设中的应用进行分析和探讨。

【关键词】VLAN 校园网 应用 虚拟网

目前,许多学校的规模在不断的扩大,师生人数也在剧增,在此情况下,接入校园网的用户也在大幅度的增加。教学楼、学生公寓、实验室以及机房等都相对的分散,因此对于IP地址的管理以及分配造成了一定的阻碍。接入的设备在增多,因此网络结构也变得越来越复杂,因此对于网络的高效、安全以及稳定运行有了更高的要求。为了解决这些问题,目前很多学校都引进了VLAN技术,也取得了不错的效果。

1 VLAN的定义

VLAN也就是我们平常所说的虚拟局域网,属于新兴技术802.1Q是标准化VLAN的实现方案,其是由IEEE于1999年颁布的。在VLAN技术的支持下,管理人员可以从逻辑上针对一个物理的VLAN实施划分,这样不同的广播域就会形成。

在任何一个VLAN中,都具备一组计算机工作站,该组工作站拥有一样的需求,而且和在属性方面和物理上形成的LAN是一样的。但是,这些工作站会属于不同的物理LAN网段。也就是说如果其拥有的VLAN号是不同的,那么各自的广播流也不会相互转发,因此可以降低设备的投资,有利于流量的控制,对于网络安全性以及网络管理的提高都具有重要意义。

太网的安全性和广播问题日益突出,而VLAN的提出正式建立在对这些问题的解决之上的。在太网帧的基础上,VLAN使用VLAN头,此外也可以对用户进行划分,形成比较小的工作组。需要注意的是在对VLAN进行划分之后,每个VLAN之间的通讯需要借助路由,这是因为各个VLAN之间是不可能进行直接通讯的。而路由的实现需要使用三层交换机或者是路由器。

2 VLAN的优势

有的学校的校区分散、部门复杂,另外学生的师生很多,在此情况下,如果使用VLAN就可以对校园网进行划分,在划分的时候需要参考应用以及部门的需求,这样才能做到动态的调整。使用VLAN策略,可以满足不同的应用,而没有用途的信息占用网络宽带的现象也会得到避免,因此学校职能部门的管理效率就会得到大幅度的提高。

使用VLAN技术,可以把不同网络、不同用户以及不同地点的用户组合在一起,在此基础上一个虚拟的网络环境就会形成,在该网络环境下,使用起来非常的有效和灵活。有的工作站需要变更或者是移动,因此使用该技术可以降低管理花费。

用户可以使用路由对列表进行访问,也可以实现MAC地址分配。 此外,使用VLAN技术可以降低维护费用,对于维护工作以及网络管理的负担也可以分担不少。

对广播风暴进行控制。使用VLAN技术后,跨接多个交换机的目的就可以实现。即使广播风暴发生,那么其他VLAN的性能也不会受到影响。因此,广播流量就会减少,用户也可以得到一些释放带宽进行使用。

使用VLAN技术后,网络整体的安全性会得到提高。通过LAN,用户可以完成对于一些重要信息和数据的传送。而传统局域网在网络安全性方面比较差,这是因为对于用户来说,只要进入到上网的端口,那么就可以达到访问网络的目的。将VLAN技术使用到校园网之中,那么不同的部门为了各自的网络安全可以设置访问权限,因此可以有效的防止非法入侵,信息和数据也得到了保护,网络的可管理性和安全性都得到了提高。

3 划分VLAN的方法

3.1 基于端口的VLAN

该非法可以在任何网络中使用,无论规模和大小。但是,存在一个弊端,假如有的用户脱离了之前的端口,那么端口就需要再一次的进行配置和变更。

3.2 基于MAC地址的划分

用户可以从MAC地址出发,将每个主机配置到其所属的组上面。该方法的最大优势就是不需要对VLAN进行重新配置。网内用户的网卡需要进行更换,那么就需要工作人员对配置进行手工改动

3.3 基于策略的VLAN

在选择哪种类型组合的VLAN时,选择范围很大,完全可以满足用户在需求以及管理模式方面的需要。但是,在设计时,设计和分析工作必须做好,否则会适得其反。

4 如何实现校园网VLAN

在校园网中,在设计VLAN时需要遵循的原则是:灵活性、安全性、实用性以及效率性。一方面要从目前的需要出发,另一方面也对学校的今后进行考虑。操作性要强,此外网络配置也要具有一定的灵活性。因此,需要做的工作是针对不同的职能部门进行划分。

4.1 应用实例分析

某高校正在进行校园网的升级和改造工作,以实现数字化校园建设。在此过程中,需要把教室、学生寝室、教学系部、行政办公室以及网络服务器连接在一起,整合到全部校园系统中,还需要对将来网络系统的扩容进行考虑。

4.2 系统拓扑结构

目前,该校的系统有CISCO 3512XL、CISCO 2924XL以及CISCO 3548XL交换机三台,因此在改造的过程中需要购买一台CISCO2948G-L3交换机。当然,也要使用VLAN技术。在核心交换机方面,该校使用的是2948G-L3交换机,该交换机是由CISCOA公司生产的,其可以提供2个千兆端口。

5 结束语

目前,随着高校扩招的进行,原有的计算机应用系统已经跟不上教学和时代的要求了,因此许多高校都对自身的计算机应用系统进行了升级和改造,希望符合时代和教学的要求。在这一过程中,VLAN技术发挥了重要作用,笔者对VLAN技术在校园网建设中的应用进行了分析,希望对同行有借鉴的意义。

参考文献

[1]冯栋柱,杨登.基于VLAN技术在高校校园网建设中的应用[J].微计算机信息,2011(20).

[2]杨永斌.AN技术在校园网建设中的应用[J].计算机科学,2011(2).

作者单位

潍坊科技学院 山东省寿光市 262700