ＶＬＡＮ划分技术浅析

谢振华

　　虚拟局域网（ＶＬＡＮ）是从传统的局域网（ＬＡＮ）概念上引申出来的，两者在功能和操作上基本相同。不同的是ＶＬＡＮ依据协议、ＭＡＣ地址或端口在逻辑上将网络划分为若干部分。换言之，ＶＬＡＮ模拟了一组终端设备，即使它们处于不同的物理网段上，也不受物理位置的限制。ＶＬＡＮ的作用是使得同一ＶＬＡＮ中的成员之间能够通信，而不同ＶＬＡＮ用户之间是相互隔离的，如果需要通信必须通过路由设备。ＶＬＡＮ使网络管理简单化，可以减少工作站移动和变化所需的费用，方便地进行逻辑分组，添加、删除和修改用户信息以及通过网络流量测试工具进行计费等工作。此外ＶＬＡＮ可以将广播风暴遏制在本ＶＬＡＮ的范围之内，其他ＶＬＡＮ用户不受影响，大大节约了网络带宽，提高了带宽利用率。

　　虚拟局域网产生的基础是交换局域网的发展。目前，ＶＬＡＮ标准有Ｉｎｔｅｒ－Ｓｗｉｔｃｈ Ｌｉｎｋ、ＡＴＭ ＬＡＮ Ｎｅｍｕｌａｔｉｏｎ和ＩＥＥＥ８０２．１０等几种协议可以采用。其中较常用的是１９９５年制定的ＩＥＥＥ８０２．１０。目前许多基于二层交换的交换机都支持ＶＬＡＮ技术，并可以识别不同的ＶＬＡＮ用户。

　　ＶＬＡＮ划分可以分为端口ＶＬＡＮ、动态 ＶＬＡＮ、Ｓｕｐｅｒ ＶＬＡＮ等几种划分方式，这几种划分方式各有特点。可根据实际情况选择不同的ＶＬＡＮ划分方式。

一．端口ＶＬＡＮ划分

　　基于端口的ＶＬＡＮ划分方式是较常用的一种划分方法，目前许多厂商的交换产品均支持这一功能。其原理是按照用户交换机端口来定义ＶＬＡＮ用户，即ＶＬＡＮ从逻辑上把局域网交换机的端口划分开来，然后根据用户需要的ＩＰ地址在ＶＬＡＮ中划分子网（子网是将Ｉｎｔｅｒｎｅｔ地址中的主机地址空间进行细分，可有效提高网络可靠性、灵活性、适应性和地址资源利用率）。端口ＶＬＡＮ划分分为单交换机端口ＶＬＡＮ划分和多交换机端口ＶＬＡＮ划分两种方式，前者只支持在一台交换机上指定若干的端口组成ＶＬＡＮ，而多交换机端口ＶＬＡＮ划分则可以使一个ＶＬＡＮ跨越多个交换机，并且同一个交换机上的端口可以属于不同的ＶＬＡＮ。端口ＶＬＡＮ划分能够较好地进行用户管理，减少广播风暴，并且安全性也较高。但ＩＰ地址利用率不高，原因是一个完整的子网由网段地址、网关地址、用户地址和广播地址组成。这样，只包含一个用户的ＶＬＡＮ就由４个ＩＰ地址组成，而真正被用户使用的ＩＰ地址只有一个（用户地址）。我们知道，ＩＰ地址是一种有限的资源，这样的划分方法将带来ＩＰ地址的浪费，因此端口ＶＬＡＮ方式的地址使用率较低。

二．动态ＶＬＡＮ划分

　　动态ＶＬＡＮ划分的原理是在用户交换机的内存中制定一张用户信息表，用来记录用户的ＩＰ地址、ＶＬＡＮ号（ＶＬＡＮ ＩＤ）以及端口信息等。当用户数据信息进行交换时，交换机根据信息表进行检查，通过认证的数据分组进一步进行寻址和路由选择，反之则将其丢弃。动态ＶＬＡＮ划分的保密性较之端口ＶＬＡＮ划分更高，因为交换机不仅要检查用户的ＩＰ地址还要复核其ＶＬＡＮ ＩＤ。

三．Ｓｕｐｅｒ ＶＬＡＮ划分法

　　Ｓｕｐｅｒ ＶＬＡＮ划分法是目前最先进的一种ＶＬＡＮ划分方法，Ｓｕｐｅｒ ＶＬＡＮ又称为ＶＬＡＮ聚合（ＶＬＡＮ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ），是一种专门设计的优化ＩＰ地址的管理技术。其原理是每个子网（ｓｕｂ－ＶＬＡＮ）都是独立的多播通道，多播信息不能在不同的子网中进行交换。当数据需要送到多个目的节点时，就动态建立ＶＬＡＮ代理，通过代理设备对ＶＬＡＮ中的用户进行管理。这样每个子网不需要设定ＩＰ地址，而是一个Ｓｕｐｅｒ ＶＬＡＮ中的所有子网共享一个ＩＰ地址，这个ＩＰ地址就是Ｓｕｐｅｒ ＶＬＡＮ的ＩＰ地址。

　　前两种划分ＶＬＡＮ的方法，对于每个用户ＶＬＡＮ都需要分配一个ＩＰ子网地址，因此需要大量的ＩＰ地址资源，而采用Ｓｕｐｅｒ ＶＬＡＮ技术后，可以极大程度地节约ＩＰ地址。只要对包含多个ＶＬＡＮ的Ｓｕｐｅｒ ＶＬＡＮ分配一个ＩＰ地址，既节约地址又便于网络管理。

　　另外，还有ＭＡＣ ＶＬＡＮ以及三层ＶＬＡＮ等划分方式，ＭＡＣ ＶＬＡＮ通过设备的ＭＡＣ地址（硬件地址），由人工进行初始配置来完成ＶＬＡＮ分类，实际使用中比较复杂。三层ＶＬＡＮ是由协议类型或网络层地址来定义ＶＬＡＮ，例如通过ＴＣＰ／ＩＰ的子网地址来划分ＶＬＡＮ用户，由于技术实现比较复杂，目前还未大规模使用。

四．总结

　　ＶＬＡＮ技术的使用为解决网络配置和管理提供了良好的方法，随着局域网和用户数量的不断增加，ＶＬＡＮ技术将得到更加广泛的使用，目前Ｓｕｐｅｒ ＶＬＡＮ技术还处于初级阶段，但有理由相信其有着巨大的发展空间，ＶＬＡＮ技术必将发挥更大的作用。

----《通信世界报》