中移鐵通有限公司青島分公司 王麗媛

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VLAN技術(shù)在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用分析

中移鐵通有限公司青島分公司 王麗媛

【摘要】隨著有線寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，有線電視網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以利用一部分頻譜進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的高速接入。而在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行VLAN技術(shù)的運(yùn)用，則能夠使網(wǎng)絡(luò)得到高效安全管理，并且使網(wǎng)絡(luò)得到靈活配置，繼而有效解決接入網(wǎng)絡(luò)的管理問題。基于這種認(rèn)識(shí)，本文對(duì)VLAN技術(shù)在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用問題展開了分析，從而為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

【關(guān)鍵詞】VLAN技術(shù)；有線寬帶網(wǎng)絡(luò)；運(yùn)用

引言

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商來講，如何做好有線寬帶網(wǎng)絡(luò)的管理是實(shí)現(xiàn)新建網(wǎng)絡(luò)接入的重要問題，將直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的好壞。而利用VLAN技術(shù)，則能夠?yàn)橛芯€寬帶網(wǎng)絡(luò)的管理提供支持。因此，有必要對(duì)VLAN技術(shù)在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用問題展開分析，從而更好的促進(jìn)我國有線寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

1.VLAN技術(shù)及其特點(diǎn)分析

1.1VLAN技術(shù)

所謂的VLAN技術(shù)，其實(shí)就是虛擬局域網(wǎng)技術(shù)的英文簡稱。利用該技術(shù)，可以根據(jù)需要將不同物理位置的節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)邏輯子網(wǎng)，從而形成一個(gè)邏輯廣播域，并且使網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。所以，利用VLAN技術(shù)，可以利用不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和不同物理網(wǎng)段的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行虛擬局域網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，所以能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)同一物理網(wǎng)段中的節(jié)點(diǎn)的人為邏輯隔離。此外，使用該技術(shù)也能夠使不同物理網(wǎng)段節(jié)點(diǎn)在邏輯上保持一定的聯(lián)系。

1.2VLAN技術(shù)的特點(diǎn)

從特點(diǎn)上來看，使用VLAN技術(shù)能夠使網(wǎng)絡(luò)廣播得到有效阻隔。采取物理網(wǎng)絡(luò)分段和邏輯分段兩種方式，利用VLAN技術(shù)就能夠進(jìn)行廣播風(fēng)暴的有效控制。而使用前一種方式，能夠更高效的實(shí)現(xiàn)廣播風(fēng)暴控制。使用后一種方式，則能夠更靈活的進(jìn)行廣播風(fēng)暴控制。而通過將頻繁通信的用戶集中在同一VLAN內(nèi)，則能夠減少網(wǎng)間流量，從而在提高網(wǎng)絡(luò)效率的同時(shí)，使網(wǎng)絡(luò)帶寬得到節(jié)約。其次，使用VLAN技術(shù)也能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)內(nèi)部IP地址的盜用進(jìn)行控制。通過建立VLAN，就可以對(duì)其IP范圍內(nèi)的任何計(jì)算機(jī)的IP地址進(jìn)行分配。而無法通過路由器審核的IP，則無法在其IP范圍內(nèi)通信，所以使用該技術(shù)能夠有效進(jìn)行IP盜用控制。再者，使用VLAN技術(shù)需要經(jīng)過路由網(wǎng)關(guān)才能實(shí)現(xiàn)不同VLAN間的通信，所以能夠?qū)Ψ欠ㄔL問進(jìn)行有效阻止，因此能夠使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性得到提高［1］。此外，使用VLAN技術(shù)進(jìn)行交換式以太網(wǎng)的構(gòu)建，可以在網(wǎng)絡(luò)中心對(duì)用戶進(jìn)行VLAN網(wǎng)段重新劃分，并且不需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)的調(diào)整，因此能夠有效簡化網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作。

2.VLAN技術(shù)在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用

2.1有線寬帶網(wǎng)絡(luò)管理問題分析

隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商也獲得更多的挑戰(zhàn)和商機(jī)。所以，想要盡快搶占市場(chǎng)，還要進(jìn)行高質(zhì)量的通信服務(wù)的提供，并且實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用。但就目前來看，有線寬帶網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了無法滿足大帶寬市場(chǎng)需求的問題，所目前大多數(shù)用戶都在進(jìn)行以太網(wǎng)的接入。在這種情況下，有線寬帶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商必須要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的有效運(yùn)營管理，才能夠在用戶管理、業(yè)務(wù)拓展、網(wǎng)絡(luò)管理和地址規(guī)劃等方面取得更多的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。而就目前來看，有線寬帶網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營顯然無法滿足網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要。一方面，由于用戶接入城域網(wǎng)無法得到認(rèn)證授權(quán)，所以在用戶帶寬和安全等方面將缺乏有效的管理控制手段。而在這種情況下，大量的病毒和廣播會(huì)在城域網(wǎng)內(nèi)部傳播，并且導(dǎo)致大量IP盜用現(xiàn)象的發(fā)生，繼而導(dǎo)致正常用戶因IP沖突而無法使用正常業(yè)務(wù)。另一方面，隨著高帶寬用戶的增多，城域網(wǎng)的百兆單鏈路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)交換機(jī)占用率較高的問題。在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將出現(xiàn)不同的癥狀，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)嚴(yán)重受損［2］。而在病毒的攻擊下，以太網(wǎng)在接入交換機(jī)的過程中將頻繁發(fā)生死機(jī)問題，繼而造成惡劣的影響，并導(dǎo)致運(yùn)營商承擔(dān)過多維修成本。

2.2在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用VLAN技術(shù)的方案

針對(duì)有線寬帶網(wǎng)絡(luò)目前存在的運(yùn)營管理問題，可以通過制定VLAN技術(shù)方案解決網(wǎng)絡(luò)管理現(xiàn)狀和業(yè)務(wù)發(fā)展問題。首先，可以利用VLAN技術(shù)進(jìn)行IP地址的管理，從而使公網(wǎng)IP的壓力得到緩解。而通過采取該技術(shù)對(duì)出口網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整，則能夠使網(wǎng)絡(luò)的IP處理能力和業(yè)務(wù)能力得到提升，所以能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的發(fā)展提供全面支持。在此基礎(chǔ)上，通過應(yīng)用多種層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，則能夠順利實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址的轉(zhuǎn)換。其次，在網(wǎng)絡(luò)分成方面，可以重新進(jìn)行設(shè)備所屬網(wǎng)絡(luò)的劃分，以便使各網(wǎng)絡(luò)層次設(shè)備的職能得到明確。在此基礎(chǔ)上，則可以進(jìn)行匯聚網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)控制。在原網(wǎng)絡(luò)中，則可以將用戶接入的三層交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成骨干層網(wǎng)絡(luò)，并且由該網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)，繼而使用戶流量得到有效控制。此外，為了確保網(wǎng)絡(luò)安全，需要在網(wǎng)絡(luò)傳輸層面進(jìn)行CAR限制，并且在用戶接入層進(jìn)行VLAN認(rèn)證、MAC過濾和端口控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶相關(guān)信息的有效控制。而使用VLAN技術(shù)進(jìn)行新建網(wǎng)絡(luò)的接入，則能夠利用接入網(wǎng)的管理功能進(jìn)行用戶的有效管理，繼而使有線寬帶網(wǎng)絡(luò)保持有效的運(yùn)營［3］。另外，使用VLAN技術(shù)進(jìn)行IP接入網(wǎng)的運(yùn)營，也能夠?qū)τ脩鬒P地址和MAC地址盜用進(jìn)行有效控制，并且有效控制DOS和DHCP攻擊，因此能夠?yàn)橛脩魯?shù)據(jù)提供一定的安全保障。

2.3VLAN技術(shù)在無線接入網(wǎng)中的運(yùn)用

在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展的過程中，無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍也將更加廣泛。所以，還要解決將無線用戶接入有線VLAN的問題。而有線網(wǎng)絡(luò)中的VLAN用戶通常都是由用戶物理層交換機(jī)或路由器進(jìn)行身份定義的，無線網(wǎng)絡(luò)用戶則沒有任何物理端口需要連接。針對(duì)這一問題，還要使用無線驗(yàn)證技術(shù)和基于角色的VLAN關(guān)聯(lián)進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)用戶識(shí)別。采取該種接入方式，能夠采取一系列標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證方法對(duì)用戶身份進(jìn)行驗(yàn)證，所以能夠使用戶身份得到正確判斷。比如，可以使用802.1x基于端口的驗(yàn)證方法進(jìn)行用戶身份驗(yàn)證，從而為以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)上的用戶提供基站訪問權(quán)限。使用該種驗(yàn)證方法，還能夠進(jìn)行驗(yàn)證協(xié)議的有效拓展，繼而使無線接入點(diǎn)和服務(wù)器端口的訪問請(qǐng)求得到驗(yàn)證。在無線網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)方面，則可以使用數(shù)據(jù)加密和用戶驗(yàn)證方法。完成與接入點(diǎn)關(guān)系的建立后，無線交換機(jī)將使客戶機(jī)生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)包，然后利用無線局域網(wǎng)進(jìn)行信息包的轉(zhuǎn)發(fā)［4］。而交換機(jī)還要進(jìn)行用戶身份請(qǐng)求信息的發(fā)送，并且在客戶機(jī)回應(yīng)后將其轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器。在用戶驗(yàn)證成功后，服務(wù)器則能夠進(jìn)行將訪問接受信息發(fā)送給交換機(jī)，而該信息則能夠?qū)崿F(xiàn)用戶屬性的識(shí)別。使用該信息，交換機(jī)可以將來自于客戶機(jī)的數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)給適合的VLAN，然后從VLAN上進(jìn)行IP地址的獲取。

2.4VLAN技術(shù)在寬帶接入中的運(yùn)用

在利用光纖進(jìn)行小區(qū)交換機(jī)和寬帶城域骨干網(wǎng)的連接時(shí)，需要使每個(gè)樓宇的交換機(jī)與社區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心的主干交換機(jī)連接。同時(shí)，還要使樓宇交換機(jī)利用電纜與用戶交換機(jī)連接。在此基礎(chǔ)上，還要利用用戶交換機(jī)為用戶提供以太網(wǎng)端口。而在該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，所有交換機(jī)都需要支持VLAN技術(shù)，以便利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶端到局端的虛擬點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，繼而使用戶的數(shù)據(jù)安全得到保證。在進(jìn)行以太網(wǎng)寬帶接入時(shí)，則需要在小區(qū)內(nèi)部進(jìn)行局側(cè)設(shè)備的布置，并且在居民樓內(nèi)進(jìn)行用戶側(cè)設(shè)備的布置。而利用局側(cè)設(shè)備，則能夠進(jìn)行與IP骨干網(wǎng)連接的接口。利用用戶側(cè)設(shè)備，則能夠提供與用戶連接的接口［5］。在各用戶之間，由于物理層和鏈路層處在相互隔離狀態(tài)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯隔離，因此能夠使用戶的數(shù)據(jù)安全得到保證。此外，用戶側(cè)設(shè)備具有網(wǎng)絡(luò)層功能，因此可以為QoS功能的實(shí)現(xiàn)提供支持。

3.結(jié)論

總而言之，在有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中，運(yùn)用VLAN技術(shù)不僅能夠使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理得到優(yōu)化，還能夠?yàn)橛脩舻臄?shù)據(jù)安全提供保證。而使用該技術(shù)進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)和寬帶的接入，則能夠滿足有線寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)發(fā)展需求。因此，相信隨著VLAN技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)必將在相關(guān)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

［1］韓軼.VLAN技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用［J］.視聽界（廣播電視技術(shù)），2011（6）：20-22.

［2］孫黎麗，李忠，姚瓊.基于EPON+EoC技術(shù)的有線電視寬帶接入網(wǎng)綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)研究［J］.廣播與電視技術(shù)，2011（S1）：103-115.

［3］張一民.VlAN技術(shù)在寬帶城域網(wǎng)中的應(yīng)用［J］.機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2010，2（23）：107-108+81.

［4］陳智遠(yuǎn).芻議寬帶局域網(wǎng)技術(shù)要點(diǎn)［J］.中國新通信，2012（17）：34-35.

［5］李海.虛擬局域網(wǎng)與無線網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)［J］.硅谷，2012，17（5）：97-98.