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标题 基于三层交换技术的中小型企业VLAN间通信
范文

    岳磊 李旺 贾春旺 陆涛

    

    

    

    摘要:随着通信的迅速发展,信息中的数据处理的速率要求越来越高。区域性网络也在不断地发展,传统的二层交换机和路由器暴露出很多的弊端,而三层交换机可以很好地避免这些弊端。本文运用三层交换机、VLAN、DHCP相关技術,针对三层交换技术实现中小型企业VLAN间通信进行规划和部署,实现了VLAN划分,VLAN间通信,DHCP自动获取IP地址,并解决了中小型企业可能产生的广播风暴和网络拥堵问题,保证了网络环境的稳定性。

    关键词:三层交换机;VLAN;DHCP ;广播风暴

    中图分类号:TP393 ? ? ? ?文献标识码:A

    文章编号:1009-3044(2019)13-0032-02

    1 引言

    随着网络的普及,三层交换机在生活中的应用越来越广,三层交换机结合了二层交换机和路由器,同时拥有交换机和路由器的功能。利用三层交换机与路由器相结合,不但可以实现跨地区VLAN之间通信,还可以访问外网。在如今的企业中,利用三层交换机可以实现不同部门、不同楼层的有效管理,并通过局域网的构建,实现文件数据的相互传递,保证了网络的稳定性。

    2 相关技术概述

    三层交换机是具有一部分路由器功能的交换机,可以加快局域网内部的数据交换速率,其所具有的路由器功能也是为加快速率而服务的,可以做到路由一次,转发多次。

    VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)是逻辑上的一组设备和用户,这些设备和用户可以在不同的位置和区域,不受物理位置上的干扰,相互之间可以实现通信,就如同在一个网段中一样。

    DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议)是一个基于UDP协议工作的局域网的网络协议。主要是用于给内部网络或者网络供应商自动分配IP地址给用户。

    3 基于三层交换技术实现中小型企业VLAN间通信的设计

    以一家小型企业为例,使用了一台三层交换机,三台cisco 2960-24TT二层交换机。每一台二层根据不同的部门划分VLAN,不仅可以实现企业内部的数据共享,还可以有效的隔离不同VLAN,保证了通信的安全性。该企业把VLAN端口划分为VLAN10、VLAN20、VLAN30。利用思科模拟器进行网络部署,如图1所示:

    三层交换机VLAN应用基于三个阶段,第一阶段创建VLAN端口,第二阶段第二阶段端口划分VLAN,第三阶段配置VLAN端口网关(SVI接口配置)。

    (1)创建VLAN端口

    VLAN端口创建,在每一台交换机上配置VLAN,并命名。

    SW1(config)#

    vlan 10//创建vlan10,命名为bangongVLAN

    name bangongVLAN

    vlan 20//创建vlan20,命名为shengcanVLAN

    name shengcanVLAN

    vlan 30 //创建vlan30,命名为guanliVLAN

    name guanliVLAN

    每一台交换机创建VLAN过程与SW1相同。

    (2)端口划分VLAN

    将交换机与交换机连接端口设定为trunk口,交换机与PC机端口设定为access口,然后给端口分配VLAN。

    SW1(config)#

    interface range f0/22-24

    switchport trunk encapsulation dot1q

    switchport mode trunk

    //设置端口模式为trunk口

    SW2(config)#

    interface fastEthernet 0/22

    switchport mode trunk

    interface FastEthernet0/1

    switchport mode access

    //设置端口模式为access口

    switchport access vlan 10//端口绑定VLAN

    interface FastEthernet0/10

    switchport mode access

    switchport access vlan 20

    interface FastEthernet0/20

    switchport mode access

    switchport access vlan 30

    根据SW2配置信息配置SW3、SW4的端口。

    (3)配置VLAN的路由点

    交换机端口(SVI接口)的配置时,先启动三层交换机的路由功能,然后配置路由点。

    SW1(config)#

    ip routing //启动三层交换机路由功能

    int vlan10//配置vlan10路由点

    ip address 192.168.10.1 255.255.255.0

    int vlan20//配置vlan20路由点

    ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

    int vlan30//配置vlan30路由点

    ip address 192.168.30.1 255.255.255.0

    (4)DHCP服务应用

    具体配置命令如下:

    SW1(config)#

    ip dhcp pool vlan10

    //创建一个地址池,名字为vlan10

    network 192.168.10.1 255.255.255.0

    //可分配的地址、掩码

    default-router 192.168.10.1//分配的网关

    dns-server 192.168.10.254 //分配的DNS

    ip dhcp exclude 192.168.10.1 192.168.10.100

    //排除地址池中不参与分配的IP地址

    4 结果测试与分析

    (1)将PC机获取的IP地址的方式改为DHCP,看能否获取到相应的VLAN的IP地址,如图2所示:

    由图2可以看出,PC1通过DHCP自动获取IP地址,同时排除的地址不在获取的地址范围内,可以看出DHCP服务运行正常,可以自动获取IP地址,同时也将不需要的地址排除在外。

    (2)测试VLAN间的连通性

    首先让每一台PC机通过DHCP服务获取IP地址,然后采取发数据包的形式,查看连通性,让PC1发包给相同VLAN的PC10,不同VLAN的PC2、PC3,结果如图3所示:

    由图3,VLAN的连通性可以看出,PC1与PC2、PC3通信成功,说明三层交换技术可以实现不同VLAN间通信;PC1与PC10通信成功,说明三层交换技术可以实现相同VLAN间通信。

    5结语

    随着通信行业的飞速发展,三层交换机的运用越来越广泛,它解决了传统二层交换机与路由器的一部分弊端。在中小型企业中,利用三层交换技术的VLAN间通信,实现了VLAN划分、VLAN间通信等功能,避免了广播风暴、网络拥堵等问题,保证了网络的稳定性。

    参考文献

    [1] 谢希仁.计算机网络简明教程[M].北京:电子工业出版社,2017:172-173.

    [2] 张平安.交换机/路由器配置与管理任务教程[M].北京:高等教育出版社,2014:85-95.

    [3] YOUNES O S. Securing ARP and DHCP for mitigating link layer attacks[J].Sād hanā, 2017, 42(12):2041-2053.

    [4] 李永娜.三層交换机中VLAN间的路由通信的应用[J].职业学院学报,2018:2-3.

    [5] 李旺,陈荣,黄贻望.DHCP 技术在企业网络中的应用研究[J].铜仁学院学报,2017,19(9):11-14.

    【通联编辑:唐一东】

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更新时间:2025/3/15 5:56:01