VLAN技术在企业局域网中的应用

VLAN技术在企业局域网中的应用

张秀伟

重庆大唐国际武隆水电开发有限公司   重庆市 408500

摘要：企业网络是企业信息系统稳定运行的基础。本文以 VLAN简介为起点，介绍了VLAN的优势，对VLAN组网的应用进一步展开研究，发现合理地使用VLAN技术组建企业局域网，可以实现数据信息的传输和共享，提升网络管理效率，保障网络安全。                                                  

关键字：VLAN；企业局域网；网络安全

0 引言 

随着信息化时代的来临，企业依靠协同办公系统、资源管理系统等信息化系统来实现数字化办公，调配可用资源，优化事件决策。高效稳定地使用这些系统的基础是企业的信息化网络。企业需要构建一个科学合理的网络架构，使得用户和信息系统间能相互通信，实现资源传输和共享；同时划分网络隔离，不同权限的用户间不能互相访问，增强数据信息的保密性，保障网络安全可靠。通过使用VLAN技术来组建企业局域网可以实现这些功能。

1 VLAN简介

VLAN(Virtual Local Area Network)中文名称为虚拟局域网，是一种将局域网划分为多个逻辑广播域的网络通信技术。经划分之后，同一个VLAN内的主机间可以直接通信，而不同VLAN间的主机不能直接通信。

VLAN最流行的标准是IEEE 802.1Q，该协议起到对以太网帧添加VLAN标签信息的作用。VLAN帧在以太网帧的基础上做了修改，将4字节的

802.1Q Tag加入到源MAC地址字段和协议类型字段之间。

VLAN技术的出现源于以太网网络中的广播报文泛滥问题。广播在网络中起着至关重要的作用，如发送ARP请求、数据传输等许多网络操作都要用到广播。然而，随着网络复杂度的提升，整个网络产生的广播报文的数量也会迅速增加，将导致网络带宽利

用率降低，端口负载变大，网络的传输效率将会明显下降，严重时会影响业务数据的正常传输。所以为解决这一问题，可以采用划分VLAN的方式将网络分隔。将一个局域网划分为若干个VLAN，每一个VLAN对应一个广播域，各个VLAN之间互相隔离，从而将广播报文限制在一个广播域内，以此来以降低广播报文泛滥造成的损害，达到提升网络性能的目的。

2 VLAN的优势

2.1 限制广播风暴

由于网络拓扑结构设计不合理或物理线缆连接错误等原因，广播报文被大量复制与转发，充斥在网络中无法处理，导致网络性能下降，影响正常业务传输，甚至引起网络瘫痪，这就是广播风暴。

通过VLAN技术划分局域网，可以隔离广播域，产生广播风暴也只会在当前的广播域内传播，可以降低广播风暴对局域网的影响[[i]]。

2.2 增强局域网安全性

在二层网络通信模式下，报文只能在主机所属的VLAN内转发，不同VLAN间的报文在转发时是互相隔离的。把含有机密数据的用户组与普通用户组划分到不同的VLAN，为打印机、扫描仪等网络设备单独划分VLAN，从而降低机密信息、重要数据泄密的可能性，保障局域网安全。

2.3 提高网络管理效率

将局域网划分成多个广播域，减少不必要的网络流量在交换设备间的传输，增加带宽利用率，提升了网络性能，降低了网络故障事件的发生率，减小了网络维护难度。划分不同的用户组到不同的VLAN，同一VLAN内的用户也不必局限于某一固定的物理范围，降低了组网成本，网络管理更加方便和高效[[ii]]。

3 VLAN组网应用

3.1 网络拓扑结构图

图1为某小型制造企业网络系统的拓扑结构图。

图1 某小型制造企业网络系统拓扑结构图

按照企业实际业务需求，需组网实现以下功能：一是两栋办公楼的用户以及控制中心用户都可以访问信息服务器；二是两栋办公楼的用户间不能互相通信、远程访问；三是两栋办公楼的用户都不能访问控制中心用户。

3.2 设计实现

（1）核心交换机：创建所有的业务VLAN，将VLAN 100设置为Super- VLAN，VLAN 10 20 30 40设置为Sub-VLAN。为相应的VLAN创建VLANIF接口，并分配IP；写上到控制中心网段的静态路由；配置相应的端口。

（2）生产楼接入交换机、管理楼接入交换机：分别创建Sub-VLAN 10 20和 Sub-VLAN 30 40，划分到相应的端口。

（3）控制中心接入交换机：创建VLAN 200 1000以及对应的VLANIF接口，把VLAN 200划分给控制中心主机， VLANIF1000用于连接核心交换机。配置到信息服务器集群网段的静态路由；写好相应的端口配置。

（4）信息服务器接入交换机：创建VLAN 300 1000，VLAN 300划分给信息服务器，VLANIF1000用于连接核心交换机。配置相应的端口。

3.3 实验结果

生产办公楼的PC1和控制中心的PC5都可以同信息服务器集群的Sever1通信，生产办公楼的PC2不能访问管理办公楼的PC3，管理办公楼的PC4不能访问控制中心的PC5，如图2所示。

图2 通信测试结果图

实验结果表明通过划分VLAN来组建企业局域网，可以实现业务正常通信，同时建立了网络隔离，保障了信息和网络的安全。

4 结语

企业的局域网通常是一个庞大复杂的网络结构，引入VLAN技术应用于企业组网中，可以灵活地根据用户类型、权限等级来划分网络，加强网络隔离，提升了网络的安全性[[iii]]。局域网划分VLAN后，可以防止广播风暴，提升网络性能，增强网络健壮性；消除了物理位置上的局限，使得网络管理与维护更加便捷和高效。VLAN技术优点明显，但也存在一定的局限性。所以在实际组网中，还需要根据现场情况灵活变通，多种技术和协议结合使用，以此构建一个稳定、安全的企业局域网。

参考文献：

[1]姜亚军.虚拟局域网的组建与应用分析[J].技术应用,2022,29(12):124-126.

[2]黄培炎.VLAN技术在校园网络中的应用[J].电脑知识与技术,2021,17(17):46-47.

[3]李晓明.虚拟局域网技术在网络工程领域的运用.数字技术与应用,2022,40(6):136-138.