案例介紹：大型企業(yè)網(wǎng)VLAN構(gòu)建實(shí)例

2019-11-04 20:24:37

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供稿：網(wǎng)友

　　在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)剛剛興起之時(shí)，由于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小、應(yīng)用范圍的局限性、對(duì)Internet接入的熟悉程度、網(wǎng)絡(luò)安全及治理的貧乏等原因，使得企業(yè)網(wǎng)僅僅限于交換模式的狀態(tài)。交換技術(shù)主要有兩種方式:基于以太網(wǎng)的幀交換和基于ATM的信元交換，LAN交換機(jī)的每一個(gè)端口均為自己獨(dú)立的碰撞域，但同時(shí)對(duì)于所有處于一個(gè)ip網(wǎng)段或IPX網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來(lái)說(shuō)，卻同在一個(gè)廣播域中，當(dāng)工作站的數(shù)量較多、信息流很大的時(shí)候，就輕易形成廣播風(fēng)暴，甚者造成網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。
　　
　　在采用交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)模式中，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的劃分采用的僅僅是物理網(wǎng)段的劃分的手段。這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從效率和安全性的角度來(lái)考慮都是有所欠缺的，而且在很大程度上限制了網(wǎng)絡(luò)的靈活性，假如需要將一個(gè)廣播域分開(kāi)，那么就需要另外購(gòu)買(mǎi)交換機(jī)并且要人工重新布線。由此，需要進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)(VLAN)設(shè)置。
　　
　　在一個(gè)規(guī)模較大的企業(yè)中，其下屬有多個(gè)二級(jí)單位，在各單位的孤立網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連時(shí)，出于對(duì)不同職能部門(mén)的治理、安全和整體網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，我們進(jìn)行了VLAN的劃分。
　　
　　第一步子網(wǎng)分析
　　
　　該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由三部分組成:公司、二級(jí)單位1、二級(jí)單位2，初始為三部分各自獨(dú)立，未形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，故各網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行采用的是以交換技術(shù)為主的方式。
　　
　　三網(wǎng)主干均采用的是千兆以太網(wǎng)技術(shù)，起點(diǎn)的高定位為企業(yè)的信息應(yīng)用帶來(lái)了高速、穩(wěn)定、符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。公司中心交換機(jī)采用的是Cisco的Catalyst 6506，帶有三層路由的引擎使得企業(yè)網(wǎng)具有將來(lái)升級(jí)的能力;同時(shí)各二級(jí)單位的中心交換機(jī)采用的亦是Cisco的Catalyst 4006;各二級(jí)、三級(jí)交換機(jī)則采用的是Cisco的Catalyst 3500系列，主要因?yàn)镃atalyst 3500系列交換機(jī)的高性能和可堆疊能力。
　　
　　現(xiàn)三部分應(yīng)公司的要求聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)的互連仍采用千兆帶寬，但因三網(wǎng)均采用了千兆以太網(wǎng)技術(shù)，為了不在主干形成瓶頸，因此各子網(wǎng)的互連采用Trunk技術(shù)，即雙千兆技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)帶寬達(dá)到4G，如此既增加了帶寬，又提供了鏈路的冗余，提高了整體網(wǎng)絡(luò)的高速、穩(wěn)定、安全運(yùn)行性能。
　　
　　但亦由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大化，信息流量的加大，人員的復(fù)雜化等原因，為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全性、穩(wěn)定性、高效率運(yùn)行帶來(lái)了新的隱患。由此引發(fā)了VLAN的劃分。
　　
　　對(duì)于VLAN的劃分，應(yīng)公司的需求，我們對(duì)各VLAN的IP地址分配為:
　　
　　經(jīng)理辦子網(wǎng):192.168.1.0——192.168.2.0/22 網(wǎng)關(guān):192.168.1.1;
　　
　　財(cái)務(wù)子網(wǎng): 192.168.3.0——192.168.5.0/22 網(wǎng)關(guān):192.168.3.1;
　　
　　供銷(xiāo)子網(wǎng): 192.168.6.0——192.168.8.0/22 網(wǎng)關(guān):192.168.6.1;
　　
　　信息中心子網(wǎng):192.168.7.0/24 網(wǎng)關(guān):192.168.7.1;
　　
　　服務(wù)器子網(wǎng):192.168.100.0/24 網(wǎng)關(guān):192.168.100.1
　　
　　其余子網(wǎng): 192.168.8.0——192.168.9.0/22 網(wǎng)關(guān):192.168.8.1;
　　
　　第二步系統(tǒng)分析
　　
　　對(duì)于Cisco的產(chǎn)品劃分，VLAN主要是基于兩種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議:ISL和802.1Q。在我們這里，因?yàn)樗捎玫木荂isco的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，故在進(jìn)行VLAN間的互連時(shí)采用ISL的協(xié)議封裝，該協(xié)議針對(duì)Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件平臺(tái)在信息流的處理、多媒體應(yīng)用的優(yōu)化進(jìn)行了合理有效的優(yōu)化。對(duì)于不同產(chǎn)品的VLAN互連，我們?cè)诤竺鏁?huì)提到。
　　
　　由于本案例中關(guān)于VLAN的劃分?jǐn)U展了各個(gè)交換機(jī)，所以交換機(jī)之間的連接都必須采用Trunk的方式。經(jīng)理辦和供銷(xiāo)子網(wǎng)代表了VLAN劃分中的兩種問(wèn)題——擴(kuò)展交換機(jī)VLAN的劃分和端口VLAN的劃分:
　　
　　在經(jīng)理辦虛網(wǎng)中，對(duì)于一個(gè)交換機(jī)擴(kuò)展多個(gè)VLAN的時(shí)候，前面提到了該交換機(jī)與其上層交換機(jī)間必須采用Trunk方式連接，但在供銷(xiāo)的虛網(wǎng)劃分中，在二級(jí)單位1中的供銷(xiāo)獨(dú)立于一個(gè)LAN交換機(jī)Catalyst3548，所以在這里，Catalyst3548與二級(jí)中心交換機(jī)Catalyst4006只需采用正常的交換式連接即可，對(duì)于此部分供銷(xiāo)VLAN的劃分，只要在Catalyst4006上針對(duì)與Catalyst3548連接的端口進(jìn)行劃分即可。也就是前面提到的基于端口的VLAN的劃分。
　　
　　第三步路由列表
　　
　　做完了VLAN之間的連接后，因?yàn)閮蓚€(gè)Catalyst4006與主中心交換機(jī)Catalyst6506間采用的是雙光纖通道式連接，屏蔽了Catalyst406與Catalyst6506間的線路故障的產(chǎn)生，所以要對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)的路由進(jìn)行基于Catalyst6506的集中式治理。我們?cè)谥髦行慕粨Q機(jī)Catalyst6506上設(shè)置了VLAN路由:
　　
　　經(jīng)理辦虛網(wǎng):192.168.1.1/22;
　　
　　財(cái)務(wù)虛網(wǎng): 192.168.3.1/22;
　　
　　供銷(xiāo)虛網(wǎng): 192.168.6.1/22;
　　
　　信息中心虛網(wǎng):192.168.7.1/24;
　　
　　其余虛網(wǎng): 192.168.8.1/22;
　　
　　接下來(lái)，在中心交換機(jī)上設(shè)置路由協(xié)議RIP或OSPF，并指定網(wǎng)段192.168.0.0。在全局配置模式下執(zhí)行如下命令:
　　
　　router rip
　　
　　network 192.168.0.0
　　
　　注重事項(xiàng)
　　
　　1. 在這里需要注重的是:因?yàn)檎麄€(gè)公司的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的VLAN的劃分是作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)的，所以為了保持VLAN列表的一致性，例如當(dāng)二級(jí)單位1的VLAN有所變化時(shí)，VLAN列表也會(huì)有所變化，這時(shí)就需要該Catalyst 4006對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)的其他部分進(jìn)行廣播，以達(dá)到VLAN的列表的一致性。所以在設(shè)置VTP(VLAN Trunk PRotocol)時(shí)要注重，要將VTP的域作為一個(gè)整體，即:VTP類(lèi)型分別為Server和Client。
　　
　　2. 有些企業(yè)建網(wǎng)較早，所選用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為其他的廠商的產(chǎn)品，而后期的產(chǎn)品又不能與前期統(tǒng)一，這樣在VLAN的劃分中就會(huì)碰到些問(wèn)題。
　　
　　例如:在Cisco產(chǎn)品與3Com產(chǎn)品的混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中劃分VLAN，對(duì)于Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的Trunk的封裝協(xié)議則必須采用802.1Q，以達(dá)到與3Com的通訊。雖然兩者之間可以建立VLAN的正常劃分，和正常的應(yīng)用，但由于交換機(jī)都具有自學(xué)習(xí)的能力，以致兩者之間的協(xié)調(diào)配合較差。當(dāng)兩者之間的連接發(fā)生變化時(shí)，必須在Cisco交換機(jī)上使用命令(clear counter)進(jìn)行清除，方可達(dá)到兩者的重新協(xié)調(diào)工作。
　　
　　技術(shù)資料　VLAN的實(shí)現(xiàn)
　　
　　VLAN是英文Virtual Local Area Network的縮寫(xiě)，即虛擬局域網(wǎng)。VLAN答應(yīng)處于不同地理位置的網(wǎng)絡(luò)用戶加入一個(gè)邏輯子網(wǎng)中，共享一個(gè)廣播域。通過(guò)對(duì)VLAN的創(chuàng)建可以控制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生，從而提高交換式網(wǎng)絡(luò)的整體性能和安全性。
　　
　　VLAN對(duì)于網(wǎng)絡(luò)用戶來(lái)說(shuō)是完全透明的，用戶感覺(jué)不到使用中與交換式網(wǎng)絡(luò)有任何的差別，但對(duì)于網(wǎng)絡(luò)治理人員則有很大的不同，因?yàn)檫@主要取決于VLAN的幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
　　
　　對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的廣播風(fēng)暴的控制;
　　
　　提高網(wǎng)絡(luò)的整體安全性，通過(guò)路由訪問(wèn)列表、MAC地址分配等VLAN劃分原則，可以控制用戶的訪問(wèn)權(quán)限和邏輯網(wǎng)段的大小;
　　
　　網(wǎng)絡(luò)治理的簡(jiǎn)單、直觀。
　　
　　而對(duì)于VLAN的劃分則有以下四種策略:
　　
　　1. 基于端口的VLAN
　　
　　基于端口的VLAN的劃分是最簡(jiǎn)單、最有效的VLAN劃分方法。該方法只需網(wǎng)絡(luò)治理員針對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的交換端口進(jìn)行重新分配組合在不同的邏輯網(wǎng)段中即可。而不用考慮該端口所連接的設(shè)備是什么。
　　
　　2. 基于MAC地址的VLAN
　　
　　MAC地址其實(shí)就是指網(wǎng)卡的標(biāo)識(shí)符，每一塊網(wǎng)卡的MAC地址都是唯一的。基于MAC地址的VLAN劃分其實(shí)就是基于工作站、服務(wù)器的VLAN的組合。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小時(shí)，該方案亦不失為一個(gè)好的方法，但隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、用戶的增加，則會(huì)在很大程度上加大治理的難度。
　　
　　3. 基于路由的VLAN
　　
　　路由協(xié)議工作在七層協(xié)議的第三層:網(wǎng)絡(luò)層，即基于IP和IPX協(xié)議的轉(zhuǎn)發(fā)。這類(lèi)設(shè)備包括路由器和路由交換機(jī)。該方式答應(yīng)一個(gè)VLAN跨越多個(gè)交換機(jī)，或一個(gè)端口位于多個(gè)VLAN中。
　　
　　4. 基于策略的VLAN
　　
　　基于策略的VLAN的劃分是一種比較有效而直接的方式。這主要取決于在VLAN的劃分中所采用的策略。
　　
　　就目前來(lái)說(shuō)，對(duì)于VLAN的劃分主要采用1、3兩種模式，對(duì)于方案2則為輔助性的方案。VLAN的劃分設(shè)計(jì)之后，再所涉及的就是VLAN劃分的最后一步:VLAN間的互連。
　　
　　在以前對(duì)VLAN的劃分主要是通過(guò)路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大、信息量的增加，路由器無(wú)論是從端口數(shù)還是系統(tǒng)性能上來(lái)說(shuō)都已經(jīng)不堪負(fù)荷，因此逐漸形成了產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)瓶頸的主要原因。而在現(xiàn)在，因?yàn)橛辛嘶诮粨Q機(jī)上的三層路由的能力，在上述兩點(diǎn)已經(jīng)得到合理地解決。

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