VLAN技术的研究与仿真

制造止自动化VLAN技术的研究与仿真Research and simulation of VLAN technology马素刚MA Su-gang(西安邮电学院计算机学院，西安710121)摘要: VLAN技术能够有效地避免局域网中的广播风暴，增强网络的安全性。阐述了VL AN的分类、标识方法、VTP协议以及VL AN间路由，研究了VL AN的基本原理。提出了-种简化的VLAN实验方案，通过在路由器上增加交换模块，成功地在GNS3平台下仿真了交换实验。详细阐述了仿真过程，仿真结果验证了VLAN的实现方法。关键词:虚拟局域网;广播风暴; VLAN间路由; GNS3; 仿真中图分类号: TP393.07文献标识码: A文章编号: 1009-0134(2011)11( 下)-0078-03Dol: 10. 3969/j.Issn.1009-0134.2011.11(下).250引言时改变端口所属的VLAN。动态VLAN大致可以在传统局域网中，交换机连接只能构建单一分为以下三类，即基于MAC地址的VLAN、基于的广播域。随着广播域内计算机数量的增多，广子网的VLAN和基于用户的VLAN。它们的差异播帧的数量也会急剧增加，将会导致网络性能主要在于网络中使用的动态VLAN是根据OSI参的下降，并浪费了可贵的带宽。VLAN (Virtual考模型哪-层的信息来决定PC所属的VLAN。Local Area Network)技术可以有效地隔离广播域,2 VLAN标识同时能够增加网络连接的灵活性，以及网络的安由于VLAN可以跨越多个交换机，这就需要全性"。VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划一种能够承载多个VLAN信息的链路，即干道分成-一个个网段，从而实现虚拟工作组的技术。(trunk)链路。干道链路可以用于交换机之间互联，在闸述VLAN基本原理基础上，详细介绍了基于或将交换机连接到路由器。数据帧在千道链路上GNS3平台的仿真过程。传输时，必须有某种方法来识别数据帧是属于哪1 VLAN分类个VLAN。目前使用的标识技术主要有ISL和VLAN可以分为静态VLAN和动态VLAN2。IEEE802.1Q。1) ISL: 即交换机间链路(Inter-Switch Link),1.1静态VLAN静态VLAN又被称为基于端口的VLAN，是它是Cisco交换机(或路由器)专用协议，只能用根据以太网交换机的端口来划分，明确指定了各于快速以太网和千兆以太网，ISL标记VLAN帧端口属于哪个VLAN。属于同一VLAN的端口可的方法如图1所示。ISL 运行于数据链路层，通过以不连续，且同一VLAN可以跨越数个以太网交增加ISL包头及重新计算的CRC对原始数据帧进换机，具体如何配置由管理员决定。根据端口划行封装，允许多个VLAN同时在-条trunk链路传分是目前定义VLAN最常用的方法，IEEE 802.1Q输实现多路复用。规定了如何根据交换机的端口来划分VLAN。这ISL包头目标MAC| 源MAC 类型|数据部分|原CRC| 新CRC种划分方法的优点是定义VLAN成员时非常简单,缺点是如果VLAN用户离开了原来的端口到了一图1 ISL标记个新的端口，必须重新定义。2) 1EEE802.1Q:这是一种EEE标准方法,1.2动态VLAN不是对原以太网帧进行封装，而是对原始帧进行动态VLAN根据每个端口所连的计算机，随修改”。在帧头插入一个VLAN标识符来标识，收稿日期: 2011-08-02基金顶目:陕西省重大科技创新专项(2010KC02-08) ,西安邮电学院青年中国煤化工08) , 陕西省教育厅科研计划项目(2010JK827)CHCNMHG作者简介:马骤刚(1982-)，男，江苏淮安人，工程师，硕士,研究方向为计舁札网络体系结构。[78]第33卷 第11期 2011-11(下).制造止旬讣化.表1计算机网络参数配置信息R2(config- if)#switchport trunk allowed vlan all计算机网络参数稍等片刻，通过“show vlan-switch" 命令可以| PC1 子网掩码: 255.255.255.0 PC2| 子网掩码: 255.255.255.0IP地址: 192.168.1.10IP地址: 192.168.1 .20看出，在路由器R2上新建了VLAN2、VLAN 3。默认网关: 192.168.1.13)把端口f0/0 划入VLAN2 :IP地址: 192.168.2.30IP地址: 192.168.2.40R2(config)#int f0/0|PC3 子网掩码: 55255.255.0 PC4子网掩码: 255 255.255.05R2(config- if)#switchport mode access默认网关: 192.168.2.1R2(configif)#switchport access vlan 25.1配置路由器R1的VLAN4)把端口f0/1划入VLAN3:1)配置路由器R1为VTPServer，并新建R2(config)#int f0/1VLAN2、VLAN3 :R2(config- if)#tswitchport mode accessR1#vlan database/1进入VLAN配置模式R2(config-if)#switchport access vlan 3R1(vlan)#vtp server5.3配置VLAN间路由/1指定路由器R1工作在Server模式1)为VLAN2配置IP地址:R1(vlan)#vtp domain vtpserver I1 指定VTP域名R1(config)#int vlan 2R1(vlan)#vtp pruning//启用修剪功能R1(config-if)#ip address 192.168.1.1R1(vlan)#vlan 2/1新建VLAN 2255 255.255.0R1(vlan)#vlan 3/1新建VLAN 3R1(configif)#no shutdown//激活端口2)配置路由器R1端口f0/10 :2)为VLAN3配置IP地址:R1(config)#int f0/10//配置端口f0/10R1(config)#int vlan 3R1(config-if)#switchport mode trunkR1(config-if)#ip address 192.168.2.1/1配置端口f0/10为trunk模式255.255.255.0R1(configif)#switchport trunk allowed vlan allR1(config-if)#no shutdown//允许所有VLAN信息通过3)启用三层路由功能(默认情况下已经启用):此时，端口f0/10默认使用IEEE802.1Q标记R1(config)#ip routingVLAN。3)配置路由器R1端口f0/0:6结论R1(config)#int f0/0在路由器R1、R2上完成VLAN配置后，用R 1(config-if)#switchport mode accessping命令测试PC之间的连通性。可以看出，属/1配置端口f0/0 为access模式于同一VLAN的PC1、PC2可以正常通信，属于R1(config- if)#switchport access vlan 2不同VLAN的PC1、PC3不能通信。同理，PC3、//配置端口f0/0属于VLAN2PC4可以正常通信, PC3、 PC2 不能通信。在路由4)配置路由器R1端口f0/1 :器R1上配置VLAN间路由后，PC1. PC2、PC3、R 1(config)#int f0/1PC4之间均可以正常通信，验证了利用三层交换R1(conigif)#switchport mode access机实现VLAN间路由的方法。R1(configif)#swithport access vlan 3在R1至R2的线路上启用Wireshark捕获软件，并用ping命令测试PC1、PC4之间的连通性,.5.2配置路由器R2的VLAN可以清楚地分析干道链路上采用的用于标识不同1)配置路由器R2为VTP Client:VLAN的协议(IEEE802.1Q)。R2#vlan database测试结果表明，可以在GNS3平台下，通过R2(vlan)#vtp client//指定路由器R2工作在Client模式给路由器添加交换模块“NM-16ESW”, 成功地实现交换技术的仿真。涉及的网络拓扑及仿真过程2)配置路由器R2端口f0/10:比较简单,中国煤化工N的部署具有R2(config)#int f0/10R2(config- i)#switchport mode trunkMYHCNMHG[下转第99页][80]第33卷 第11期2011-11(下).制造止自动化布回复信息，针对客户的需求提供解决方案。EventID=" + selEventID + ""mytbl = mydata exeDataRead(strSql) I/ 查询用mydb exeDataSet(strSql) //分配事件给服务人员户事件DataGridView1 .DataSource = mytbl I/ 查询结4结论本文通过使用Web Service技术进行客服支持果绑定到数据源系统设计过程的阐述，介绍了其中所运用到的相Showcont() // 调用显示详细信息的过程在事件状态与评估功能中客户可以根据服务关框架、组件以及设计模式。从本文中可看出使人员对自己提交事件的处理方式和过程来决定此用WebService技术设计面向Web的应用系统，可事件是否完成，并对服务人员进行评价，输入分以充分利用其中诸多功能丰富的组件，使其可以胜任企业级应用的复杂性和安全性的要求。值和意见。伴随着Internet的兴起，企业中采用分布式系strSql = "Select * From EstimateTab Where统管理和网络管理得到普遍应用，人们对网络管EventID=" + selEventID + "”mytab = mydata.exeDataRead(strSq1) // 查询事理的关注点也逐步转移到客户服务支持的有效性和及时性响应上，合理有效的对企业用户提供快件回复信息txtAdvice.Text = mytab.Rows(0)("Memo"). .捷的服务解决方案也成为了各个企业信息技术部门工作的一部分，因此我们没有理由去拒绝充分利ToString() I1 显示回复的建议用网络及时性和便捷性特点的客户服务支持系统。Score = mytab.Rows(O)("Score' ").ToString() /评估分值参考文献:在事件分配功能中管理员可以对所有客户提[1]曾登高. .NET系统架构与开发[M].电子工业出版社.交的事件进行分配，指派给相应的服务人员，或2003.[2] Jeffrey Richter著, 李建忠译. Microsoft NET框架程序设对客户撤销的事件进行删除。计[M].清华大学出版社.2003.strSql = "Select UserID from UsersInfoTab[3] 谭颖华,张云飞,唐勇. Webwork inAction中文版[M].电Where UserType < > 'User'"子工业出版社，2006.mytb = mydb exeDataRead(strSql) I/ 查询服务[4] Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, Joha人员Vissides.设计模式[M].机械工业出版社，2002.cmboxITPeople .Items .Add(mytb.Rows(i)(0).[5]潘英,陈君. Visual Basic NET专业项目实例开发[M].中ToString) // 建立列表国水利水电出版社. 2007.strSql = "Update EventDetailTab set RePeople[6] 郭斌,银华强. Visual Basic 2005数据库通用模块开发与系统移植[M].清华大学出版社.2007.ID='" + cmboxITPeople.Text.Trim + "' where(上接第80页]一定的指导意义。[4] 王丽娜，程玲,周俊萍.基于VLAN的生成树协议仿真[]计算机与数字I程, 2010, 38(6): 182-185.5]桑世庆,卢晓慧.交换机/路由器配置与管理[M].北京:[1]袁明.浅谈VLAN技术在中、小企业中的应用[].电脑人民邮电出版社, 2010.知识与技术，2011,7(3): 528-531, 533.[6]白艳宇.采用单臂路由技术实现VLAN之间的通信[J].[2]王宜政，赵婧如，刘瑛,马索刚.计算机组网实验教程科技信息, 2009,(13): 61-62.[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2005.[7] 鲍继锋.三层交换机与路由器的功能比较[)].甘肃科技，[3]刘向东，李志洁,焉德军,王德高. IEEE 802.1Q VLAN2010, 26(19): 22-24.原理实验的设计与实现[].实验室研究与探索, 2011,[8]梁发洵.gnS2书州攸官4中的应用1电脑与通信,30(4): 46- 48, 77.2010(10): 11中国煤化工MHCNMHG第33卷第11期 2011-11(下) [99]