配电网合环潮流分析及控制

浅析VLAN技术在办公自动化系统中的应用

摘要：当今社会，在全球经济信息一体化的进程中，在以互联网经济为代表的全球经济增长中，随着网络用户不断增加，网络管理势在必行，办公自动化网络必须引入虚拟局域网技术。当前虚拟局域网划分主要分为按路由划分、按端口划分、按MAC地址划分三种。所以才用VLAN技术，不但可以节约费用，还可以能够将网络的业务需求进行调整，当网络拥堵时，可以选择性的分配用户业务能力，对网管来讲，更加方便、快捷和明了，这就增强的网络的管理能力以及灵活性。为网管人员减轻了工作压力。

关键词：虚拟局域网 端口 网络管理 集线器

中图分类号：TP393.1

1虚拟局域网技术

1.1传统网络弊端

最早的局域网，普遍使用集线器，它的缺点就是一根线到底，一根线就是一根冲突区域。之前的局域网都是一个扁平的网络，所以只要任何一台主机发出相关的信号资料，都有可能被在同一个冲突领域的其他的接收器给记录。随着网络规模的不断的扩大，网络中的广播报文会越来越多，因此广播报文，所占用的网路的资源就越来越广泛，这就严重的影响了网络的性能，这就是广播风暴。

1.2虚拟局域网技术的产生

网络二层对广播风暴的工作原理的限制，导致出现问题后不能及时的跟踪解决，这样

就不能提高网络的效率。按照以前的规则，一般情况下，都是对路由器进行分段，这是解决了一部分的问题，但是路由器由于自身的特点，比如说：组网方式不灵活，对网络层的分段台复杂，这样对管理以及维护增加了不必要的资金，所以说LAN分段法被采用，将大大的解决这些问题，并可以解决大型的二层网络环境问题。

随着用户数量的增加，传统局域网的冲突域、广播风暴等问题愈发严重，通信效率大大降低。根据用户的不同需求，VLAN还提供多种网段划分方式。虚拟局域网（VLAN——Virtual Local Area Network）是将网络资源以及网络用户按照相关的规则进行分段，将网络划分为很多的小网络，这些网络又成立自己的广播区域，就这是虚拟局域网VLAN，一般情况下，如果几个办公区使用一个中心的交换机，但是他们不会使用同一个VLAN，这样广播报文就形成了广播域，它将组建不同物理网段上的用户，其功能和操作也非常的便捷，难度不大，这样就解决了以往的广播域的难题。

1.3虚拟局域网VLAN的优势

VLAN与传统的LAN相比，具有以下优势：

1、控制广播风暴

网络的管理是一个需要大量广播信息带宽消耗，VLAN分段将建立在广播风暴的内部，其余的网段将不受到干预，这对于以往的局域网来讲，其中的优势就不言而喻了，它将使得带宽的利用率使用达到最大化，减少主干网的流量，使得网络的速度更加快捷。

2、增强网络的安全性

以往大家共用一个LAN广播区域，其安全性肯定受到挑战，现在使用VLAN，可以将客户的特定性进行控制，可以优先选择设置，限制一些没有经过许可的用户以及网络成员对网络带宽的使用，提高检测的业务能力。

3、增强网络管理

VLAN可以对整个网络进行管理，能够将网络的业务需求进行调整，当网络拥堵时，可以选择性的分配用户业务能力，对网管来讲，更加方便、快捷和明了，这就增强的网络的管理能力以及灵活性。为网管人员减轻了工作压力。VLAN还可以减少因网络成员变化所带来的费用问题。在添加、删除和移动网络成员时，不用重新布线，也不用直接对成员进行配置。

1.4虚拟局域网的划分方式

技术上，VLAN有三种划分方法：

1、基于端口的VLAN划分

第一种是将一个或多个交换机上的几个端口划分为一个逻辑组，这是最简单、最常用的划分法。该方法只需网络管理员对网络设备的交换端口进行重新分配即可，不用考虑该端口所连接的设备。

2、基于MAC地址的VLAN划分

MAC地址其实就是指网卡的标识符，每一块网卡的MAC地址都是惟一且固化在网卡上的。MAC地址由12位16进制数表示，前8位为厂商标识，后4位为网卡标识。网络

管理员可按MAC地址把一些站点划分为一个逻辑子网。

3、基于路由的VLAN划分

路由协议工作在网络层，相应的工作设备有路由器和路由交换机（即三层交换机）。该方式允许一个VLAN跨越多个交换机，或一个端口位于多个VLAN中。

就目前来说，对于VLAN的划分主要采取上述第1、3种方式，第2种方式为辅助性的方案。

2 办公网络虚拟局域网设计

办公网络一般采用3层结构即核心层、汇聚层、接入层，共划分15个VLAN。包括5个局领导VLAN ,3个生产部门VLAN,5个职能部门VLAN，1个服务器群VLAN,1个独立的会议室VLAN。

VLAN对交换式网络进行逻辑分段，它根据组织的功能、工程组及应用等因素将这些设备或用户组成群体而无需考虑他们所在的物理位置。这一特性正好符合一般事业单位的要求。

某办公网络拓扑图如下所示

服务器群VLAN局领导VLAN1局领导VLAN2局领导VLAN3分局核心主交换机局领导VLAN4管制楼主交换机航管楼主交换机气象楼主交换机人力资源部VLAN财务VLAN气象台VLAN综合业务部VLAN管制部VLAN气象台VLAN会议室VLAN技术部VLAN规划部VLAN局领导VLAN5图1某单位办公

网络拓扑结果

该单位采用的是基于端口的VLAN划分。这个方法将静态端口分配给一个VLAN就创建了静态VLAN。当一台设备连接到网络上时，它自动属于这个端口的VLAN。如果用户因为办公场所变动，改变了端口但仍要访问同一个VLAN，我们就需要为新连接手动添加一个端口到VLAN 的分配。

该单位安装了大量的集线器，随着办公自动化系统的建设，很多集线器已被新的交换技术所替代，因为网络应用程序要求为工作站提供更多的专用带宽和更佳的性能。然而这些集线器在很多已安装的场合仍然发挥着作用。我们通过把集线器连接到交换机上来节省开支。

分局核心交换机财务工作站1集线器管制楼主交换机财务VLAN财务工作站2管制3楼交换机技术部VALN集线器人力资源部VLAN财务工作站3规划部VLAN集线器集线器图2 集线器在

网络中使用示意图

每个连接到交换机端口上的集线器网段只能被划分到一个VLAN中，所有共享一个集线器网段的工作站成为同一个VLAN的成员。如上图所示，3个财务工作站共享一个集线器，3个工作站均是财务VLAN 的成员。这样，既节省了开支，同时也减少了工作站对房间网口资源的占用。

3 结语

在生产过程中, 人是控制者与操作者, 处于主体地位。要最有利的发挥人的工作效率, 减少人为的不利条件, 加强系统的研究, 提高可靠性设计的综合效能, 是传统设计构思上的变革, 是未来产品设计的必然趋势。人是生产的主体, 满足了人的生理和心理上需要, 使人心情舒畅, 才可能充分发挥人的主观能动性, 调动人的积极态度, 它对提高生产效率有着重要的意义。通过网管计算机对设备进行监控，就可以看见更多的细节性的信息，从而对全网有整体性的观察，这对于故障的分析和定位将非常的有力。将对接的各种设备实施

统一的故障管理，配置更加科学的管理方式，安全管理和性能管理，VLAN技术的应用极大的增强了网络的安全性，减轻了网络管理员的工作压力。VLAN技术的出现解决了广播信息带来的网络消耗问题，能更加有效的利用网络带宽，能防止未经许可的用户和网络成员对网络的使用，随着技术的更趋成熟及大家对这一技术认知度的提高，VLAN正逐步应用到更广的范围。

参考文献：

[1].强振海，魏大新，李育龙. Cisco网络工程案例精粹. 北京, 2012

[2].魏大新，李育龙，Cisco网络技术教程，北京，2011

[3].Cisco Systems公司.思科网络技术学院教程，第三版, 北京: 人们邮电出版社, 2013