基于三層交換機(jī)和路由器的VLAN間通信實(shí)現(xiàn)

董廣玉

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081）

0 引言

在B/S逐漸普及的背景下，三層交換機(jī)被大量運(yùn)用，聯(lián)合路由器共同使用，可進(jìn)行不同地區(qū)之間的VLAN通信，運(yùn)行具有空間特征，在很多企業(yè)與單位中均有應(yīng)用，建立了對(duì)下線部門的有效管理方式，并構(gòu)建局部網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)了數(shù)據(jù)、信息之間新的通信方式，通信過(guò)程中穩(wěn)定性較強(qiáng)。

1 VLAN運(yùn)行分析

當(dāng)前VLAN在大型企業(yè)、校園網(wǎng)建設(shè)等領(lǐng)域中均有廣泛應(yīng)用，能夠在局域網(wǎng)之間進(jìn)行信息傳遞，建立了邏輯網(wǎng)絡(luò)控制與軟件管理方式兩種運(yùn)行控制方式，屬于一種虛擬局域網(wǎng)平臺(tái)，在企業(yè)等多家單位中均具有較大應(yīng)用價(jià)值。使用中可進(jìn)行邏輯區(qū)域轉(zhuǎn)化，使得局域網(wǎng)區(qū)域具有較高的網(wǎng)絡(luò)通行速度，建立了共享網(wǎng)絡(luò)方式，運(yùn)行安全性較高，可有效管理用戶權(quán)限，并檢測(cè)用戶網(wǎng)絡(luò)連接情況，具有較為便捷的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)方式，建立了科學(xué)有效的網(wǎng)段管理方式，使用中可有效調(diào)整網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行設(shè)備[1]。

2 三層交換機(jī)運(yùn)行分析

三層交換機(jī)的運(yùn)用能夠有效隔離廣播的影響，運(yùn)用以太網(wǎng)技術(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)通信具有良好的性能。使用中將交換機(jī)與路由連接，通過(guò)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)用，在系統(tǒng)內(nèi)部形成數(shù)據(jù)流，結(jié)合內(nèi)部系統(tǒng)的運(yùn)行需要促進(jìn)信息傳遞，在系統(tǒng)中形成網(wǎng)絡(luò)IP，并為不同設(shè)備之間的信息傳輸構(gòu)建新映射表，在信息傳遞過(guò)程中具有較高的運(yùn)行效率，能夠滿足系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行需求。三層交換機(jī)進(jìn)行VLAN通信應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，可拓展性能良好，建立了子網(wǎng)與第三層之間的聯(lián)系方式，避免使用其他端口，可滿足基本的網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)行需求，降低運(yùn)行成本。

使用過(guò)程中連接了大型網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)具有路由器功能與交換功能，性價(jià)比優(yōu)勢(shì)明顯，使用中為用戶建立了權(quán)限設(shè)置，建立方列表，提升了網(wǎng)絡(luò)通信中的安全性。運(yùn)行中能夠自動(dòng)統(tǒng)計(jì)流量與傷亡時(shí)間，并進(jìn)行數(shù)據(jù)識(shí)別，運(yùn)行優(yōu)勢(shì)明顯[2]。在企業(yè)或者其他組織運(yùn)行中，結(jié)合具體運(yùn)行需求等構(gòu)建專業(yè)傳輸通道，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的有效整合，建立有效的組播管理方式，以此建立有效的子網(wǎng)連接方式，并實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)斷傳播，并在企業(yè)內(nèi)部構(gòu)建良好設(shè)備管理方式，提升設(shè)備信息傳遞的有效性，更好地滿足運(yùn)行需要。

3 三層交換器與路由器之間的VLAN通信方法

在系統(tǒng)運(yùn)行中通過(guò)VLAN實(shí)現(xiàn)了不同計(jì)算器之間的通信互通目標(biāo)，VLAN路由構(gòu)建過(guò)程中，隨著VLAN流量的持續(xù)上漲，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行受到路由器的不良影響。

硬件芯片處理數(shù)據(jù)幀操作即交換器，即ASIC，其中很多機(jī)型均可濟(jì)寧線速交換。而路由器的運(yùn)行需要依賴軟件作為基礎(chǔ)，利用線速來(lái)接收數(shù)據(jù)包，但是在非線性條件下難以進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，由此運(yùn)行過(guò)程中容易降低其運(yùn)行速度。

在VLAN間路由器運(yùn)行中，系統(tǒng)中的大量流量信息會(huì)匯聚在路由器與交換器中的互聯(lián)匯聚鏈路之中，影響了信息傳輸?shù)捻樌M(jìn)行。三層交換器的運(yùn)用能夠有效解決這一問(wèn)題，是一種由交換功能的二層交換器。VLAN接口接收計(jì)算機(jī)各種VLAN各種數(shù)據(jù)[3]。

分析不同計(jì)算機(jī)之間的通信狀況，將各種地址數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)傳送至交換器設(shè)備之中，并進(jìn)行統(tǒng)一VLAN檢測(cè)，將各項(xiàng)數(shù)據(jù)匯總為MAC地址列表之中，將交換機(jī)連接至計(jì)算機(jī)之中，將各項(xiàng)數(shù)據(jù)傳輸至端口3之中，以此構(gòu)建VLAN的通信方式。設(shè)立目標(biāo)地址，計(jì)算機(jī)能夠分析出不同網(wǎng)絡(luò)中的通信數(shù)據(jù)，并就進(jìn)行數(shù)據(jù)幀傳輸。建立內(nèi)部匯聚鏈接方式，把數(shù)據(jù)幀傳輸至計(jì)算機(jī)模塊之中，將收集到的VLAN信息傳送至數(shù)據(jù)幀之中，以此促進(jìn)內(nèi)部鏈路匯聚，將數(shù)據(jù)幀傳送至路由模塊之中，利用VLAN信息對(duì)收集到的信息進(jìn)行辨別，與計(jì)算機(jī)地址聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行分析與判斷，并將信息傳送至VLAN接口，路由對(duì)此信息進(jìn)行有效分析[4]。

4 案例分析

4.1 總體設(shè)計(jì)方案

本文研究中選擇某企業(yè)作為案例進(jìn)行分析，該企業(yè)設(shè)置了一臺(tái)三層交換機(jī)，與路由器，型號(hào)CISCO1840。劃分了VLAN端口，改變了傳統(tǒng)的端口連接方式，在企業(yè)內(nèi)部建立了信息共享方式，對(duì)傳統(tǒng)集中的端口連接方法進(jìn)行了革新，提升了通信的安全性。此次設(shè)計(jì)目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部信息共享，在不同部門與區(qū)域之間的信息溝通方式利用路由來(lái)實(shí)現(xiàn)[5]。

將工作任務(wù)劃分在VLAN不同部門之間，并建立起相互通信方式。通過(guò)三層交換機(jī)或者路由器實(shí)現(xiàn)進(jìn)行不同部門區(qū)域之間的VLAN數(shù)據(jù)信息傳遞。構(gòu)建隔離廣播域，將工作任務(wù)劃分為不同區(qū)域，VLAN具有內(nèi)部自身的工作方式，不同VLAN之間聯(lián)系需要借助于一定的通信方式實(shí)現(xiàn)。在通信連接過(guò)程中，一條鏈路可以連接多個(gè)不同的VLAN，同時(shí)多條鏈路則可以同時(shí)連接多個(gè)VLAN。

該企業(yè)應(yīng)用中VLAN端口包括VLAN50、VLAN20。

表1 企業(yè)三層交換機(jī)地址規(guī)劃表

該企業(yè)建立了多個(gè)端口，與企業(yè)自身業(yè)務(wù)開(kāi)展相結(jié)合，構(gòu)建適合企業(yè)自身的的應(yīng)用端口。具體設(shè)計(jì)方案如下。

運(yùn)行中為設(shè)備運(yùn)行設(shè)置IP地址網(wǎng)關(guān)端口子網(wǎng)，為其良好運(yùn)行設(shè)置相應(yīng)的程序，在運(yùn)行中設(shè)置路由器、三層交換機(jī)的具體運(yùn)行程序等，并與企業(yè)或者其他組織具體運(yùn)行情況相結(jié)合，為相關(guān)業(yè)務(wù)開(kāi)展設(shè)置相應(yīng)命令，并促進(jìn)命令的有效執(zhí)行。

4.2 創(chuàng)建VLAN 端口

該企業(yè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，結(jié)合普通命令創(chuàng)建端口，利用語(yǔ)言編程的反方，創(chuàng)建VLAN創(chuàng)建IP號(hào)及IP地址。為其運(yùn)行設(shè)置相應(yīng)的運(yùn)行程序，促進(jìn)命令有序運(yùn)行。

在端口創(chuàng)建過(guò)程中，要求設(shè)置地址支持?jǐn)?shù)量，并設(shè)置默認(rèn)IP地址，建立VLAN賬號(hào)，為端口建立默認(rèn)命令。一般以1作為默認(rèn)數(shù)值，在端口拓展之后，最大可達(dá)到4096，端口創(chuàng)建完成之后，進(jìn)行下一個(gè)階段的端口處理，通過(guò)端口添加，有效連接通信數(shù)量，使得系統(tǒng)能夠達(dá)到更為優(yōu)良的通信服務(wù)。

4.3 添加VLAN賬號(hào)

本次研究過(guò)程中，采用兩種三層交換機(jī)VLAN端口地添加模式。運(yùn)用中結(jié)合企業(yè)具體業(yè)務(wù)的開(kāi)展構(gòu)建相應(yīng)的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合具體性能要求與工作內(nèi)容等劃分為不同的區(qū)域，并在不同區(qū)域之間構(gòu)建通過(guò)方式，使得各個(gè)不同區(qū)域之間能夠良好聯(lián)系，并對(duì)此配置相關(guān)設(shè)置，促進(jìn)各個(gè)區(qū)域的良好運(yùn)行。

運(yùn)行中，為每臺(tái)PC設(shè)備配置網(wǎng)關(guān)，為企業(yè)不同業(yè)務(wù)的開(kāi)展建立建VLAN20-50端口，并在企業(yè)內(nèi)部建立VLAN分配方式，配置IP地址，如此更好地進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)絡(luò)連接，使得通信功能能夠正常發(fā)揮[6]。

4.4 進(jìn)行VLAN端口通信地址分配

IP地址配置時(shí)，要求對(duì)不同子網(wǎng)段進(jìn)行不同處理，要求設(shè)置相應(yīng)的地址匹配與子網(wǎng)掩，并針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)置不同的程序命令，以此更好地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。為各個(gè)不同通信活動(dòng)設(shè)置相應(yīng)的命令方式，使得運(yùn)行過(guò)程中各項(xiàng)命令活動(dòng)能夠有序嚴(yán)格推進(jìn)。

為主機(jī)配置網(wǎng)關(guān)，為交換機(jī)配置相應(yīng)地址，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行進(jìn)行有效測(cè)試，這一過(guò)程中，要求確保設(shè)備與端口之間的網(wǎng)絡(luò)能夠正常聯(lián)系，要求保證其能夠正常順利推進(jìn)，與其他相關(guān)活動(dòng)的開(kāi)展之間能夠達(dá)到良好配合，避免出現(xiàn)運(yùn)行不暢及其他相關(guān)不良現(xiàn)象，若出現(xiàn)，要求及時(shí)予以相應(yīng)處理，使得不同區(qū)域之間建立良好的通信方式，能夠結(jié)合企業(yè)具體業(yè)務(wù)的開(kāi)展而建立有效的聯(lián)系方式，共同促進(jìn)相關(guān)業(yè)務(wù)的順利開(kāi)展，使得各項(xiàng)命令能夠順利執(zhí)行。

4.5 構(gòu)建主機(jī)端口VLAN默認(rèn)網(wǎng)關(guān)

在為端口匹配的同時(shí)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)IP地址，結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中登錄命令要求、網(wǎng)絡(luò)通信以及數(shù)據(jù)傳遞的要求而對(duì)不同網(wǎng)段進(jìn)行相應(yīng)有效配置。這一過(guò)程中，要求靜態(tài)配置路由器、交換機(jī)，對(duì)其構(gòu)建相應(yīng)的運(yùn)行程序，使得端口能夠有效匹配，在系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)VLAN進(jìn)行基本配置，并在不同空間中構(gòu)建VLAN通信方式。

5 結(jié)語(yǔ)

在企業(yè)及其他單位運(yùn)行過(guò)程中，三層交換機(jī)運(yùn)用較為廣泛，在網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)行中具有安全性與穩(wěn)定性的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)，與傳統(tǒng)單臂路由相比優(yōu)勢(shì)較為明顯，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)明確三層交換機(jī)的配置情況，通過(guò)三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行部門區(qū)域VLAN數(shù)據(jù)信息傳遞，構(gòu)建隔離廣播域，將工作任務(wù)劃分為不同區(qū)域，為連接端口配置IP地址，為VLAN構(gòu)建sv端口，從而更好的發(fā)揮其價(jià)值作用。