4.2 虚拟局域网的划分
在实际应用中,通常需要跨越多台交换机的多个端口划分VLAN,比如,同一个部门的员工,可能会分布在不同的建筑物或不同的楼层中,此时的VLAN将跨越多台交换机,如图4-5所示。VLAN的划分不受网络端口的实际物理位置的限制。
图4-5 跨交换机划分VLAN
虚拟局域网的实现有两种:静态和动态。
(1)静态实现方式中,网络管理员将交换机端口分配给某一个VLAN。这种配置简单、安全、易于实现和监视。
(2)动态实现方式中,管理员必须先建立一个较复杂的数据库,例如,输入要连接网络设备的MAC地址及相应的VLAN号,这样,当网络设备接到交换机端口时,交换机自动把这个网络设备所连接的端口分配给相应的VLAN。动态VLAN的配置可以基于网络设备的MAC地址、IP地址、应用或者所使用的协议。实现动态VLAN时,必须利用软件来进行管理。在CISCO交换机上,可以使用VLAN管理策略服务器(VMPS)实现基于MAC地址的动态VLAN配置,它会建立MAC地址与VLAN的映射表。在基于IP地址的动态配置中,交换机通过查阅网络层的地址,自动将用户分配到不同的虚拟局域网。
按照定义VLAN成员关系的不同,虚拟局域网有以下几种:
● 基于端口的VLAN。
● 基于协议的VLAN。
● 基于MAC地址的VLAN。
● 基于IP子网的VLAN。
● 基于IP组播的VLAN。
● 基于策略的VLAN。
其中只有按端口号划分的VLAN属于静态方式,其余的都属于动态方式。
1.基于端口的VLAN
针对交换机的端口进行VLAN的划分,它不受接在交换机端口上的主机的变化而变化,是目前最常用的一种VLAN划分方法。
实际上它是一些交换端口的集合,管理员只需管理和配置这些交换端口,而不管交换端口连接的是什么设备(PC、交换机、路由器等)。例如,将S2126G的3~8端口划分给VLAN 10,而将1、2、9~12端口划分给VLAN 20。
此种方法比较简单并且非常有效,VLAN从逻辑上把交换机端口划分为不同的逻辑子网,各虚拟子网相对独立。当一个客户端从一个端口移到另一个端口时,网管人员将不得不对VLAN成员进行重新配置。
2.基于协议的VLAN
在一个多类型的协议环境中,可通过区分传输数据所用的三层协议来划分VLAN的成员。但在一个主要以IP协议为主的网络环境中,这种方法不太实用。
3.基于MAC地址的VLAN
基于主机的MAC地址进行VLAN划分,是由管理人员指定属于同一个VLAN中的各服务器和客户机的MAC地址,该VLAN是一些MAC地址的集合。
新站点入网时可根据需要将其划归至某一个VLAN。
优点是无论该站点在网络中怎样移动,由于其MAC地址保持不变,因此用户不需要进行网络地址的重新配置,不需要重新划分VLAN。因此,用MAC地址定义的VLAN可以看成基于用户的VLAN。
缺点是在站点入网时,所有的用户都必须被配置(手工方式)到至少一个VLAN中,只有在此种手工配置之后方可实现对VLAN成员的自动跟踪。因此在大型网络中采用此方法,初始配置工作会很大。
常用此方法将服务器的MAC地址、端口、VLAN一起绑定,以提高安全性。
4.基于IP子网的VLAN
IP子网指OSI模型的网络层,是第三层协议。基于第三层协议的VLAN实现,在决定VLAN成员身份时,主要是考虑协议类型或网络层地址。根据每个主机的网络层地址或协议类型来划分VLAN,需要将子网地址映射到VLAN,交换设备则根据子网地址而将各机器的MAC地址同一个VLAN联系起来。
优点是新站点在入网时无须进行太多配置,交换机则根据各站点网络地址自动将其划分成不同的VLAN,并且在第三层上定义的VLAN将不再需要报文标识,从而可以消除在交换设备之间传递VLAN成员信息而花费的开销。
5.基于IP组播的VLAN
基于组播应用进行用户的划分,即将同一个组播组划分在同一VLAN中,这种划分方法可以将VLAN扩大到广域网,灵活性更大,能通过路由器进行扩展,但不太适合于局域网,其效率不高。
6.基于策略的VLAN
基于策略的VLAN是一种比较灵活有效的VLAN划分方法。该方法的核心是采用某一策略来进行VLAN的划分。目前,常用的策略有:按MAC地址、按IP地址、按以太网协议类型、按网络应用。