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Con la mejora continua del rendimiento del hardware de red y la reducción continua de costos, las redes de campus recientemente establecidas básicamente utilizan tecnología de red Gigabit avanzada, y sus conmutadores centrales utilizan conmutadores de Capa 3, que pueden admitir la tecnología de redes de área local virtual (VLAN), que juega un papel muy importante para facilitar la gestión de la red del campus y garantizar el funcionamiento confiable y de alta velocidad de la red del campus.
¿Qué es la VLAN?
VLAN (VirtualLocalAreaNetwork), también conocida como red de área local virtual, se refiere a una red lógica de extremo a extremo que puede abarcar diferentes segmentos de red y diferentes redes construidas sobre la base de una LAN conmutada y utilizando software de administración de red. Una VLAN forma una subred lógica, es decir, un dominio de transmisión lógica, que puede cubrir varios dispositivos de red, lo que permite a los usuarios de la red en diferentes ubicaciones geográficas unirse a una subred lógica.
Condiciones para formar una VLAN
Una VLAN es una subred lógica basada en una red física. Por lo tanto, el establecimiento de una VLAN requiere el equipo de red correspondiente que admita la tecnología VLAN. Cuando las diferentes VLAN de la red se comunican entre sí, se necesita el soporte del enrutamiento. En este momento, es necesario agregar equipo de enrutamiento; para realizar la función de enrutamiento, se puede usar un enrutador o un conmutador de tres capas.
La estrategia básica de dividir VLAN
Desde un punto de vista técnico, la división de VLAN puede basarse en diferentes principios. Generalmente, hay tres métodos de división de la siguiente manera:
1. División de VLAN basada en puertos
Esta división consiste en dividir varios puertos en uno o más conmutadores en un grupo lógico, que es el método de división más simple y eficaz. En este método, el administrador de la red solo necesita reasignar el puerto del conmutador del dispositivo de red, independientemente del dispositivo conectado al puerto.
2. División de VLAN basada en la dirección MAC
La dirección MAC en realidad se refiere al identificador de la tarjeta de red, y la dirección MAC de cada tarjeta de red es única y está fija en la tarjeta de red. La dirección MAC está representada por un número hexadecimal de 12 dígitos, los primeros 8 dígitos son la identificación del fabricante y los últimos 4 dígitos son la identificación de la tarjeta de red. El administrador de la red puede dividir algunos sitios en una subred lógica según la dirección MAC.
3. División de VLAN basada en enrutamiento
El protocolo de enrutamiento funciona en la capa de red y los dispositivos de trabajo correspondientes incluyen enrutadores y conmutadores de enrutamiento (es decir, conmutadores de capa 3). Este método permite que una VLAN abarque varios conmutadores o que un puerto esté ubicado en varias VLAN.
Por ahora, los métodos primero y tercero mencionados anteriormente se adoptan principalmente para la división de VLAN, y el segundo método es un esquema auxiliar.
Ventajas de usar VLAN
El uso de VLAN tiene las siguientes ventajas:
1. Controla la tormenta de transmisiones
Una VLAN es un dominio de transmisión lógico. Mediante la creación de VLAN, las transmisiones se aíslan, el rango de transmisión se reduce y se puede controlar la ocurrencia de tormentas de transmisión.
2. Mejorar la seguridad general de la red
A través de los principios de división de VLAN, como las listas de acceso de enrutamiento y la asignación de direcciones MAC, se pueden controlar los derechos de acceso de los usuarios y el tamaño de los segmentos de red lógica, y los diferentes grupos de usuarios se pueden dividir en diferentes VLAN, mejorando así el rendimiento y la seguridad generales de la red conmutada .
3. Gestión de red sencilla e intuitiva
Para Ethernet conmutada, si el segmento de red se reasigna para algunos usuarios, el administrador de la red debe reajustar la estructura física del sistema de red, o incluso debe agregar equipo de red, lo que aumenta la carga de trabajo de la administración de la red. Para las redes que utilizan tecnología VLAN, una VLAN puede dividir a los usuarios de la red en diferentes ubicaciones geográficas en un segmento de red lógica según las funciones del departamento, los grupos de objetos o las aplicaciones. La estación de trabajo se puede mover entre grupos de trabajo o subredes a voluntad sin cambiar la conexión física de la red. El uso de tecnología de red virtual reduce en gran medida la carga de la administración y el mantenimiento de la red y reduce los costos de mantenimiento de la red. En una red conmutada, VLAN proporciona un mecanismo de combinación flexible de instituciones y segmentos de red.
Tecnología de conmutación de capa 3
Los enrutadores tradicionales tienen funciones como enrutamiento y reenvío, cortafuegos y aislamiento de transmisiones en la red. Sin embargo, en una red donde las VLAN están divididas, la comunicación entre segmentos de red divididos lógicamente aún debe reenviarse a través de enrutadores. Dado que la cantidad de datos de comunicación entre diferentes VLAN es muy grande en una red de área local, si el enrutador desea enrutar cada paquete de datos una vez, ya que la cantidad de datos en la red continúa aumentando, el enrutador se verá abrumado y el enrutador Conviértete en un cuello de botella en el funcionamiento de toda la red.
Bajo esta circunstancia, aparece la tecnología de conmutación de tercera capa, que es una tecnología que combina tecnología de enrutamiento y tecnología de conmutación en una sola. Una vez que el conmutador de capa 3 enruta el primer flujo de datos, generará una tabla de asignación de direcciones MAC y direcciones IP. Cuando el mismo flujo de datos pasa de nuevo, pasará a través de la segunda capa directamente de acuerdo con esta tabla en lugar de enrutar nuevamente. Elimina el retraso de la red causado por la selección de enrutamiento del enrutador, mejora la eficiencia del reenvío de paquetes de datos y elimina el problema de cuello de botella en la red que el enrutador puede generar. Puede verse que el conmutador de capa 3 integra el enrutamiento y la conmutación, y realiza el enrutamiento dentro del conmutador, lo que mejora el rendimiento general de la red.
En una red gigabit con un conmutador de tres capas como núcleo, para garantizar la conveniencia y seguridad de la gestión de diferentes departamentos funcionales y la estabilidad de toda la operación de la red, la tecnología VLAN se puede utilizar para dividir la red virtual. La subred VLAN aísla la tormenta de transmisión e implementa protección de seguridad para algunos departamentos importantes; y cuando cambia la ubicación física de un determinado departamento, solo necesita configurar el conmutador para reorganizar la red, lo cual es muy conveniente, rápido y ahorra costos.
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