VLAN在西安城域網中的應用

2019-11-04 20:41:14

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供稿：網友

　　西安城域網于2001年五月建成，至今運行已經一年多了，它鋪就了西安騰飛的信息高速公路，為西部大開發以及西安的經濟發展立下了汗馬功勞。西安城域網是先進網絡技術的舞臺，其中VLAN技術在城域網中起了很重要的作用。
　　
　　一、VLAN的概念及作用
　　VLAN，即虛擬局域網，它的技術實質是通過在以太網幀頭中加入802.1Q VLAN ID標記來區分不同的局域網來實現，在西安城域網中，它不但起到隔離廣播，保障網絡安全的作用，而且在業務發展方面也有一定的應用。
　　
　　二、西安城域網簡介
　　西安城域網是一個雙核心星型結構，如圖1所示。骨干設備為路由交換機，整個結構分為核心層、匯接層、接入層三個層次。其中，在每個匯接層放置一臺寬帶接入服務器（BRAS）終結本匯接區的寬帶接入用戶。匯接層和骨干層交換機支持4096個VLAN，接入層交換機支持64個VLAN，全VLAN ID。用戶接入方式有光纖、ADSL、認證方式主要是PPPOE。
　　
　　三、 VLAN的應用
　　1．虛擬撥號VLAN
　　
　　該種方式要求用戶端至寬帶接入服務器為全二層網絡，因此VLAN應從接入層交換機用戶端口經過匯接層交換機劃至BRAS，為了限制廣播以及保障用戶安全性，一般每端口分配一個 VLAN ID。
　　
　　2．設備互連
　　
　　基于西安城域網的設備情況，在接入與匯接之間的一個鏈路上既要完成三層路由功能，又要完成二層PPPOE流量，因此二，三層混跑是一個現實情況。基于對設備的研究，最后在城域網上采取了設備互聯也分配一個VLAN，為這個VLAN分配一個三層接口，來達到三層互連的功能。
　　
　　3．VPN
　　
　　西安城域網中有用戶VPN的業務，會存在這樣一種需求，即在不同匯接區的用戶需通過城域網組建虛擬專網。一個方法是，將用戶的VLAN從一端經匯接層、核心層劃至另一端，也就是使VLAN在整個城域網中互通，這樣比較簡單，但是不利于網絡維護，影響核心層交換機功能，同時還浪費了寶貴的VLAN ID，使整個城域網的可利用VLAN數目將大大減少。另外一種方法是使用透明VLAN技術。其基本原理是：在核心層的路由交換機之上運行SUPER VLAN功能，將一個匯接區的VLAN通過核心層設備的另一個VLAN透明傳輸到另一個匯接區，核心層 VLAN終結于核心層設備，只在核心層有效。它的原理是在原來已經打上VLAN 標記的以太幀上再打上第二個VLAN標記。如圖2所示，分布一上的VLAN10與分布二的VLAN10組成VPN，在用戶幀過核心時，核心層以VLAN20做為SUPER VLAN。這種方案比第一種方案的優點是可以有效利用寶貴的VLAN ID資源，網絡維護簡單，亦不影響核心層交換機的功能。
　　
　　4．節省ip地址
　　IPv4的地址數量有限，已經不能適應互聯網的發展是一個不爭的事實。可以有效解決地址數量問題的IPv6離現實的應用也還有一段距離。因此，如何節省寶貴的地址資源，是運營商面臨的很大問題。假如城域網的設備可以實現業界流行的聚集VLAN（RFC3069）的功能，將會有效節省IP地址。傳統做法是為每一個需要三層功能的VLAN配置一個三層接口，分配一段IP地址供用戶使用。但是這樣為用戶分配的地址利用率不高，原因是這段地址的首尾兩個地址不能為用戶主機使用。這樣，假如按用戶申請4個計算，利用率將是50%，申請8個，利用率是75%。假如使用聚集VLAN，那么，多個VLAN 可以配置一個三層接口和一段地址，大大提高了地址的利用率，而防止地址盜用的問題可以由廠家設備來具體實現。目前，西安城域網還沒有實現該功能，但是相信在不遠的將來，在廠家與運營商的共同努力下，將會很好實現該功能。
　　
　　四、VLAN的規劃
　　西安城域網VLAN規劃總的方案是這樣的：以每個匯接區為單位終結VLAN,這樣，每個匯接區可以有4096個VLAN資源，整個網絡將有6×4096=24576個VLAN ID資源。為了適應跨匯接區的VPN互聯，在核心設備上規劃4096個VLAN做為SUPER VLAN。在為每個匯接區的VLAN做規劃時，主要分為:光纖虛擬撥號VLAN、光纖專線VLAN、設備互聯VLAN、ADSL虛擬撥號VLAN、 ADSL專線VLAN以及備用VLAN等。

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