VLAN技术在校园网中的设计与应用(毕业论文)

VLAN技术在校园网中的设计与应用摘要:目前校园网正处于一种高速发展之中,在校园网络中实施VLAN技术，可以提高网络管理效率、性能、带宽及灵活性,同时还能控制广播风暴,提高校园网安全性能。本文结合高校校园网的特点，从IP规划、网络架构设计、协议选择、网络设备配置等方面对校园网进行了规划和设计，并对VLAN技术在校园网中的应用作了较为详细的描述。本文在设计中，采用了VLAN技术，通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组,在不改动网络物理连接的情况下可以任意移动工作站组成新的逻辑工作组或虚拟子网，从而提高了系统的运作性能,起到了均衡网络数据流量,合理利用网络资源的作用。有效利用VLAN技术，根据不同需要实施不同策略，统筹规划，科学设计，完全可以建设稳定性好、管理性强、安全性高的校园网络。关键词：校园网、VLAN、端口Abstract：Nowadays,thecampusnetworksisintherapiddevelopment.TheimplementationoftheVLANtechnologyinthenetworkscangreatlyimprovenetworkmanagementefficiency,performance,bandwidthflexibilityandcampussafety,atthesametimecontrolthebroadcaststorm.Inthispaper,takingthecharacteristicsofcampusnetworksintoconsideration,weplannedanddesignedthecampusnetworksfromIPplanning,networkarchitecturedesign,protocolselection,thenetworkdeviceconfigurationandsoon,andintroducedtheapplicationoftheVLANtechnologyinthecampusnetworksindetail.Inthispaper,weadoptedtheVLANtechnologyinthedesign.BymeansofdividingequipmentswithintheLANlogicallyinsteadofphysically,wedividedthemintoasmallnetworksegmentonebyoneinordertoachievethevirtualworkgroup.Withoutanychangesofthenetworkphysicalconnectiontothecase,wecanmovethenewworkstationsatwilltoformnewlogicalworkgroupsorvirtualsubnets,improvingtheoperationperformanceofthesystem,whichstrikesabalancebetweennetworktrafficandresources.Asaresult,wecanmakerationaluseofnetworkresources.ThrougheffectiveuseoftheVLANtechnology,differentstrategiesaccordingtothedifferentneeds,planningasawholeanddesigningscientifically,wecancompletelybuildthestableabdsafecampusnetworkswithstrongmanagement.Keywords:Thecampusnetworks、VLAN、Interface目录目录1概述............................................................................................................................................11.1VLAN技术背景..............................................................................................................11.2本课题的意义和章节安排..............................................................................................42VLAN技术的讨论....................................................................................................................62.1TRUNK链路技术...........................................................................................................62.2VTP协议.........................................................................................................................72.3VLAN的帧标识..............................................................................................................92.4VLAN之间的通信........................................................................................................113VLAN技术在校园网中的设计...............................................................................................183.1网络设备的选择............................................................................................................183.2校园网络的设计............................................................................................................183.3校园网IP的规划..........................................................................................................193.4VLAN在网络中的划分................................................................................................204VLAN技术在校园网中的测试...............................................................................................234.1基于RIP协议的测试....................................................................................................244.2基于OSPF协议的测试................................................................................................265总结............................................................................................................................................28致谢.........................................................................................................................................28参考文献.................................................................................................................................301概述11概述1.1VLAN技术背景(1)VLAN技术产生背景虚拟网技术(VLAN，VirtualLocalAreaNetwork)的诞生主要源于广播。广播在网络中起着非常重要的作用，如发现新设备、调整网络路径、IP地址租赁等等，许多网络协议都要用到广播，局域网通常被定义为一个单独的广播域，主要使用集线器或交换机等网络设备连接同一网段内的所有节点。然而，随着网络内计算机数量的增多，广播包的数量也会急剧增加，网络的传输效率将会明显下降。所以当所有的网络节点都处于同一个广播域内，这大大增加了网络中所有设备之间的数据流量。随着网络的不断扩充，很有可能出现广播风暴，导致整个网络无法使用。在网络中的数据保密要求和网络的组织结构上的要求等这些问题都促使了虚拟局域网的诞生。（2）VLAN技术的定义VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。虚拟网络是在整个网络中通过网络交换设备建立的虚拟工作组。虚拟网在逻辑上等于OSI模型的第三层的广播域，与具体的物理网及地理位置无关，虚拟工作组可以包含不同位置的部门和工作组，不必在物理上重新配置任何端口，真正实现了网络用户与它们的物理位置无关。它以其高速、灵活、管理简便和扩充容易得到了广泛应用。一方面，VLAN建立在局域网交换机的基础之上;另一个方面，VLAN是局域交换网的灵魂。VLAN用户能方便的在网络中移动和快捷的组建宽带网络，而无需改变任何硬件和通信线路。网络管理员能从逻辑上对用户和网络资源进行分配，而无需考虑物理连接方式。它与普通局域网从原理上讲没有什么不同，但它与普通局域网最基本的差异体现在:VLAN并不局限于某一网络或物理范围，VLAN中的用户可以位于一个园区甚至国家的任意位置。IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。（3）VLAN技术的特征VLAN的特性使局域网的通信流量控制和数据保密性方面有了很大的提高，1概述2VLAN具有以下一些特征：1.同一个VLAN中的所有成员共同拥有一个VLANID，在逻辑上组成一个虚拟局域网络；2.同一个VLAN中的成员均能收到同一个VLAN中的其他成员发来的广播包，但收不到其他VLAN中成员发来的广播包。不同的VLAN处在不同的广播域中；3.不同VLAN的成员之间不可相互直接通信，需要通过路由支持才能相互通信，而同一VLAN中的成员通过