VLAN技術(shù)在海事網(wǎng)絡(luò)管理中的應(yīng)用研究

沈 忱

（九江海事局通信信息中心，九江 332000）

1 VLAN技術(shù)概念

VLAN（Virtual Local Area Network）即虛擬局域網(wǎng)，是局域網(wǎng)LAN（Local Area Network）的一種虛擬再分結(jié)構(gòu)。VLAN實(shí)質(zhì)是從邏輯上將設(shè)備劃分成一個個不同邏輯網(wǎng)段，從而方便網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員根據(jù)實(shí)際需要，靈活設(shè)置網(wǎng)絡(luò)工作組的劃分與管理的技術(shù)。VLAN通過在LAN中的再分，實(shí)現(xiàn)了在二層交換上，同一VLAN能夠互相通信，而不同VLAN相互隔離，一方面解決了LAN中廣播風(fēng)暴導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)沖突甚至網(wǎng)絡(luò)癱瘓的問題，另一方面也提升了網(wǎng)絡(luò)安全，從而保障數(shù)據(jù)通信交互。

2 VLAN技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理及應(yīng)用

VLAN技術(shù)實(shí)際上是介于OSI網(wǎng)絡(luò)模型第二層和第三層的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與傳統(tǒng)局域網(wǎng)技術(shù)相比，VLAN技術(shù)更加靈活。它的實(shí)質(zhì)是在交換機(jī)接收數(shù)據(jù)時，會對數(shù)據(jù)的VLAN標(biāo)識進(jìn)行比較，從而確定數(shù)據(jù)發(fā)送目的；當(dāng)交換機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時，會根據(jù)端口VLAN情況給數(shù)據(jù)添加對應(yīng)的VLAN標(biāo)識。因此，在數(shù)據(jù)接收和發(fā)送過程中，交換機(jī)會根據(jù)數(shù)據(jù)VLAN標(biāo)識，將數(shù)據(jù)發(fā)往對應(yīng)的VLAN標(biāo)識端口，不同VLAN的數(shù)據(jù)在端口上無法互通，從而達(dá)到在LAN中虛擬再分的效果。

當(dāng)然，不同的設(shè)備廠商對于VLAN技術(shù)的應(yīng)用有不同的特定標(biāo)簽。以國產(chǎn)華為設(shè)備為例，在交換機(jī)應(yīng)用上，其將端口分為Access模式、Hybrid模式、Trunk模式，Access模式的交換端口往往只能屬于1個VLAN，通常用于連接PC終端；Trunk模式的交換端口可以屬于多個VLAN，能夠發(fā)送和接收多個VLAN的數(shù)據(jù)報文，通常使用在交換機(jī)之間的級聯(lián)端口上；Hybrid模式是Trunk和Acess模式的集合，可以支持在出方向剝離多個Vlan Tag，實(shí)現(xiàn)VLAN間的數(shù)據(jù)互通和隔離。

3 VLAN技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

3.1 增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)連接的靈活性

對于海事通信網(wǎng)絡(luò)而言，使用VLAN技術(shù)，可根據(jù)實(shí)際工作情況，針對如CCTV業(yè)務(wù)，海事專網(wǎng)業(yè)務(wù)、AIS業(yè)務(wù)、執(zhí)法記錄儀業(yè)務(wù)、無線網(wǎng)橋業(yè)務(wù)、聯(lián)播系統(tǒng)業(yè)務(wù)、海事專線電話網(wǎng)業(yè)務(wù)等海事日常業(yè)務(wù)進(jìn)行VLAN劃分，實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)間的隔離。而在用戶層級上，根據(jù)工作需要，能實(shí)現(xiàn)用戶分組，從而分別控制用戶組對業(yè)務(wù)的使用訪問，靈活適用。

3.2 加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的集中化管理機(jī)制

通過VLAN技術(shù)的使用，網(wǎng)絡(luò)管理人員可以編制VLAN用戶組的方式，給特定用戶分配特定端口，在海事業(yè)務(wù)上，以人員屬性劃分，可通過允許專業(yè)人員訪問專業(yè)業(yè)務(wù)，基本人員訪問常用業(yè)務(wù)的方式，從而劃分用戶權(quán)限，建立用戶安全等級制度，限制LAN中廣播域大小，實(shí)現(xiàn)以冗余鏈路負(fù)載分擔(dān)端口數(shù)據(jù)流量，從而提高網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的可控性、靈活性，降低管理成本，健全管理機(jī)制。

3.3 可控制網(wǎng)絡(luò)上的廣播風(fēng)暴

在傳統(tǒng)的LAN技術(shù)中，以網(wǎng)段的形式反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的隔離，從而導(dǎo)致用戶在同網(wǎng)段中的單點(diǎn)故障都會引發(fā)整個二層交換體系中的廣播風(fēng)暴。而VLAN技術(shù)的應(yīng)用，相當(dāng)于在LAN內(nèi)部建立防火墻機(jī)制，通過禁止不同VLAN間的數(shù)據(jù)互訪，避免交換網(wǎng)絡(luò)中的過量廣播風(fēng)暴。同時，VLAN是以邏輯端口劃分，而不是實(shí)際物理端口劃分，這也就方便在實(shí)際操作中，當(dāng)站點(diǎn)運(yùn)行多業(yè)務(wù)時，只會出現(xiàn)站點(diǎn)中某個業(yè)務(wù)的沖突中斷，不會出現(xiàn)站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中斷。

3.4 提高了網(wǎng)絡(luò)連接的安全性

當(dāng)前海事業(yè)務(wù)多在海事專網(wǎng)上運(yùn)行，也就必須要保持其數(shù)據(jù)在傳輸中的保密性、可靠性。而最簡單有效的方法就是通過控制用戶準(zhǔn)入訪問，利用VLAN技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)虛擬局域網(wǎng)的準(zhǔn)入限制，禁止未經(jīng)允許邏輯和物理端口來訪問業(yè)務(wù)應(yīng)用，從而保障特定的業(yè)務(wù)資源處于相應(yīng)的安全通信環(huán)境中。

4 VLAN技術(shù)在海事業(yè)務(wù)中的應(yīng)用和建議

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，海事信息化建設(shè)不斷深入，目前VLAN技術(shù)已在海事業(yè)務(wù)中大規(guī)模應(yīng)用，以本局網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為例，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)管理員劃分了多個VLAN分別用于上端路由透傳、服務(wù)器專用、機(jī)關(guān)專用、海事處專用等，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了區(qū)域網(wǎng)絡(luò)隔離，避免了局域網(wǎng)中ARP風(fēng)暴等網(wǎng)絡(luò)沖突問題。但就實(shí)際應(yīng)用而言，VLAN技術(shù)在本局海事業(yè)務(wù)上的應(yīng)用仍有很大提升的空間：當(dāng)前海事處專用VLAN使多個基層站點(diǎn)處于同一VLAN中，其中又包含CCTV、AIS、機(jī)房監(jiān)控、執(zhí)法記錄儀采集站等多設(shè)備，這些多業(yè)務(wù)多站點(diǎn)的組合實(shí)際上又使專用VLAN重新成為了一個大的LAN結(jié)構(gòu)，而這種LAN又成了一種單一、抗風(fēng)險能力差的局域網(wǎng)，必然會制約海事信息化建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，就VLAN技術(shù)在海事業(yè)務(wù)上的應(yīng)用，不僅要按來源站點(diǎn)劃分VLAN，還要根據(jù)海事信息業(yè)務(wù)的分類范疇進(jìn)一步對VLAN進(jìn)行細(xì)分，做到多站點(diǎn)多業(yè)務(wù)互相分離，同時利用三層交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)和業(yè)務(wù)的準(zhǔn)入和數(shù)據(jù)互通，從而真正達(dá)到健全網(wǎng)絡(luò)管理體系，完善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的建設(shè)成果。

5 結(jié)束語

VLAN技術(shù)最大的特點(diǎn)就是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際需要，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，通過VLAN設(shè)置實(shí)現(xiàn)用戶和資源之間的隔離和訪問，從而降低廣播對交換設(shè)備性能的消耗，提升設(shè)備性能，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)防護(hù)。