VLAN技术在三层交换机中的应用

高鹏浩

【摘要】    随着我国各行各业对于网络需求的不断加大，尤其是动态网段的需求，为了满足人们，相关科研人员对虚拟局域网进行了研究，因此虚拟局域网也成为了当前我国发展的主要方向。其中较为突出的技术是VLAN技术，此项技术主要对LAN进行合理划分，让其在不同区域内形成不同的虚拟LAN，然后将各个区域的VLAN归纳到一个计算工作站中，后续将各个工作站分别分化在不同的物理LAN网段之中。基于此本文对VLAN技术在三层交换机中的应用进行了分析，先说明了此项技术的概述，其次结合各个企业信息点的实际情况进行阐述，同时也说明了此项技术的便捷之处，以此提高整个网络的安全性能，实现网络的意义，连接各项技术提高了解决措施的实用性。

【关键词】    VLAN    三层交换机   技术应用

引言：

在网络规模建设中，一般情况下会以三层交换机的形式进行建设，并且此类网络建设规模较为庞大，因此也被广泛应用在网络模型应用之中。当前我国各行各业对于此项技术的需求较多，但是传统的技术已不能满足实际需求，并且在应用的过程中也出现了各类弊端，为了满足实际需求，将研究出了新型的VLAN技术。传统的技术如果超过两台或者两台以上的机器同时进行工作，就容易出现冲突问题，严重还会存在丢失数据的现象。在此过程中一旦出现了冲突问题，所需传送的数据将终止，甚至也出现了丢失风险，因此这对于资源而言，造成极大的浪费。此过程相关操作人员只能等到冲突结束后，才可以在此进行信息的传输，为了避免冲突我国也研究出了新的形式，那就是应用交换机进行工作。

一、VLAN技术和三层交换技术概述

1.1 VLAN技术

VLAN的意思是虚拟局域网，它是通过区域内的网络对其进行分析，归纳出主要内容，结合各类逻辑问题，对其进行设备应用;与传统网络相比较，它规避了物理划分的弊端，从而站在虚拟的角度上，对技术进行组织，使其在局域网上实现交换能力，以此满足实际需求。在管理过程中此项技术需要应用网络管理软件，因此它并不拘泥于物理位置，而是包含了整个区域，不结合站点进行工作。此项技术在应用的过程中也会按照功能需求和逻辑需求对其进行划分，按照不同的讨论组对其进行分类，让每一个组织成为独立的个体，使其能够将信息传输到各个领域组织成员。每个组之间具有一定隔阂，并且各个组之间还需要路由的支持才能确保通信的质量。但是在应用VLAN之后，相关操作人员可以更为便捷的在网络中进行查找，并且建立相对应的宽带网络。以此网络管理人员就可以通过网络组中的逻辑，对用户所冲突的数据进行查找分配，传输到相应的区域内，规避了物理因素，达到了直连的效果。

因此VLAN也充分体现了现代网络技术的优势，比如说速度快，灵活和便捷。VLAN对于当前而言，它是一个比较先进的技术，它可以解决我国网络中的弊端，同时还能提高网络的灵活性，对于安全问题也有所保证，因此此项技术现在成为了衡量我国网络的一项重要指标。

1.2三层交换技术

第三层交換技术也称为高速路由技术。当前我国传统交换技术一般会在OSI网络标准模型中的数据层进行操作，数据层一般在第二层之中。而第三层交换技术需要在网络模型中建立，主要目的是为了实现数据包的快速输送，它结合了数据层的功能，并且在此基础之上有增加了路由器的转发能力。综上所述，实际上此项技术就是将传统的交换技术变成了转发技术，同时也解决了传统路由器网络瓶颈问题，尤其是在硬件方面的问题。当前，第二层交换机的接口一般会对总线进行数据转换，但是在第三层交换机中，路由器主要有硬件模块进行工作。此类工作方式。应用路由器对数据信息进行交换，消除了传统交换模式的弊端，增快了交换速度。

二、VLAN技术的主要优点

一个VLAN同时可以在交换机和跨交换机中实现自身价值，因此它与传统技术相比较，此类技术更具备优势性，主要从以下三个方面进行体现：首先是此项技术增加网络工作的灵活性和扩展性，管理员在工作的过程中更能对局域网进行规划，以此降低了固定区域内的网络管理费用，同时也提高了各个站点的工作效率。VLAN技术还能对网络环境的逻辑顺序进行完善，因此也起到了调节的作用，所以应用在网络中更具有优势。针对于分散区域的地理位置，还可以发挥出集中管理的作用。其次，在应用此项技术之后，还能对网络的性能进行提升，通过降低区域的范围，可以对流量进行限制，以此实现指定区域内的功能性。最后，应用此项技术也可以提高安全性。VLAN技术主要是对逻辑的开拓，通过逻辑子网之间的隔离工作，将较为重要的内容进行隔离，并且还能将信息与客户之间的关系进行划分，降低重要数据泄漏的概率，同时也降低侵害的问题，从而提升了整体安全性能[1]。

三、VLAN的划分方法

同一个VLAN内包含了多个工作站，并且每个工作站所负责的内容各有不同，更不处于一个物理局域网段，并且他们可以跨越不同的交换机进行工作。因此VLAN交换机需要以另一种形式完成每一位成员的关系。在划分过程中交换机需要结合不同工作站的内容按照依据标准进行工作，针对于此当前交换机的主要形式一共可以分为以下三种：

3.1端口的VLAN

基于端口的VLAN主要应用交换机每一个端口去给每一个VLAN进行定义，但是同一个VLAN的网络地址是相同的。不同的VLAN之间想要进行通信，需要路由器的支持才可以进行，所以这也是此类技术的不灵活之处。举一个例子，在一个网络站点之中，一端移动到新的移动端，由于端口的不相同所以它们也不是同一个VLAN，此时用户则需重新选择合适的地址进行配置，才可以实现通信功能。

3.2 MAC地址的VLAN

在MAC地址的VLAN中，交换机在MAC站点中可以对交换端进行跟踪，并且在进入到新站点之前对各类数据进行保存，直至连接到新的端口后停止跟踪工作，即使是进入到了新的端口，MAC的地址均不改变。所以此时使用的用户不需要对网络地址重新配置，此类技术实际上也具有一定的弊端，尤其是进入到站点后，交换机的配置工作复杂程度较高，所以很难对其进行确定，尤其是在分析在哪一个VLAN的时候，整体难度较大。

3.3 IP地址的VLAN

在基于IP地址的VLAN，在进行新站点转移时，很多网络不能及时进行配置工作，此时交换机则可以发挥出相应功能，比如说结合各类不同的规律，对网络地址进行自动划分，将不同的VLAN进行划分，因此在三种VLAN技术之中，此类技术的智能化标准较高，整体能够满足实际工作需求，但是实现难度较大[2]。

四、VLAN的应用

4.1环境配置

以下内容以某一个型号的三层交换机进行举例，比如说应用的24口百兆三层交换机，在此交换机中应用VLAN技术。Switch1主要負责端口为前三个，Switch2主要负责的端口为后三个，其中VLAN1的Tag值我们将其设置成为10;同时Switch1端口的后三个，可以与Switch2端口的后三个内容我们将其设置成为VLAN2，此时我们将VLAN2的Tag值设置为20;这是将两台型号想用的交换机端口相互连接，并且使用两种不同的Switch，将其Tagged端口进行连接，此时我们得到的Tag值是10和20。

4.2数据流

在数据流中，如果PC1向PC2发送数据请求，那么第一个端口以普通以太网卡为主，因此它所发出来的则是最标准的数据帧。此时Switch1收到数据后可以在数据传输的过程中插入Tag值，让其发挥出相应的作用，并且在插入后，还需对数据段保持在VLANID中。交换机在查找数据的过程中还需结合本机的FDB表，以此找到确定项目，为数据信息传输工作提供交换基础，并且确保其能够出现在第24端口之中，主要原因是第24端口最终会将信息内容输送至VLAN1，所以数据才可以被送达。witch1则通过端口将需要传输的数据传送到Switch2中，但是此时数据的内容需要被标记，才能确保在出现冲突时，此内容能够被第一时间找到。此时Switch2收到的数据信息在确保数据化后，要根据数据内容的分类将以归类，并且以标记的形式是输送至制定目标端口内，后续将其数据传输的值设置成为10，最终在VLAN中实现转发功能。witch2则需要根据FDB的地址表项，将指定内容转发到指定位置，最终由PC2进行连接，让其在Switch2的端口中出现最终被输送到VLAN1，其中各类数据被输送至端口1后，交换机会去除所有做过标记的数据，并且在指定端口最终实现接收[3]。

4.3配置VLAN

在默认情况下，三层交换机可以实现网络内部各种VLAN的需求，并且通过命令形式创建VLAN。在创建VLAN的时候还需要创建ID，此内容最大可以支持4096，并且可以多个之间进行工作。在添加端口的过程中交换机的主要添加形式一共有两种，具体内容如下：IEEE802.1QTagged模式和IEEE802.1QUntagged模式。

在同一个范围内的VLAN都属于同一个区域内，此类模式在加入VLAN后，可以在普通端口中加入，如果是中继端口则需IEEE802的支持，以此配置相应的端口，端口的添加工作也需要命令进行添加。

在指定的IP地址中，三层交换机可以在同一个VLAN中进行工作，并且在一个网络内还能做不同区域内的工作，此过程IP可以为其进行掩护，在掩护的同时作出命令。主机在配置的过程中需要将其设置成为默认网络，通过三层交换机的端口连接地址，完成要求的各类配置，以此实现VLAN的作用，并且还需确保网络是否能够连通。

五、结束语

综上所述，当前我国三层交换机的发展已成为了网络规模的主要方向，同时在人们对于VLAN技术的关注度越来越高，基于此我们也应将其优势发挥出来，以此满足人们的网络需求，并且在此过程中对以太网的安全问题进行完善，确保安全问题的基础之上，应用此网络，当技术成熟后将其应用在更多的领域之中，让其为网络行业提供支撑，最终实现网络建设的规模化标准化，完善网络发展。

参  考  文  献

[1]张利峰，接雪丽.VLAN技术在三层交换机中的应用[J].电脑知识与技术，2019，15（26）：34-35.

[2]舒昊，李旺，白清仁，贾春旺.三层交换机实现VLAN技术在校园网中的应用探究[J].家庭生活指南，2019（11）：93.

[3]张念发，刘长征.基于VLAN与三层交换机技术在校园网建设中的应用研究[J].现代计算机（专业版），2019（03）：120-122.