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  • 路由器设备在多台电脑组网中的实际应用

    我国的路由器设备发展非常迅速,同时其市场需求也很高,于是我研究了一下路由器设备的实际应用,以及多台电脑组网规划与实施,在这里拿出来和大家分享一下,希望对大家有用。伴随着信息化的不断普及,越来越多的单位都已经感觉到离不开网络了,为此组建适合工作需求的局域网网络已经提到众多单位的议事日程。对于动辄有几百台电脑的单位来说,如何组建一个上网速度快捷、信号传输稳定的网络,就成为单位网络管理员必须认真规划、设计的一项“课题”。为了帮助各位网络管理员巧妙地规划、设计好多电脑的组网方案,本文特意从实践出发,来向大家贡献一则包含200多台电脑的中型网络组建方案,确保组建而成的单位局域网网络不但快速而且稳定,并且具有平滑升级的能力!   组网需求   某单位大楼共有两层,每个楼层中都有100台左右的电脑。由于工作需要,单位领导要求网络管理员拿出合理的组网方案,确保能把所有的电脑组成一个局域网,并且要求组建而成的局域网网络不但能够快速上网访问,而且还要具有良好的稳定性,并且希望日后能够方便维护、管理,以提高网络的运行、管理效率。   需求分析   通常来说,电脑数量超过100台的局域网网络就可以被看作是中型网络了,这样的网络由于对上网信号的传输速度、稳定性要求很高,并且网络管理员在规划、设计这种规模的网络时也要考虑到日后的维护方便性。根据这些要求,我们建议这种规模的网络采用若干普通百兆二层交换机来连接电脑,所有二层交换机都级联到核心交换机中,并且为满足上网速度的快捷要求,我们需要购买千兆级别的核心交换机。要是对上网稳定性要求极为严格的话,我们可以在条件许可的情况下,考虑使用电信、网通的双光纤线路上网。   网络规划   根据上述分析,该网络的组网方案可以采用用户接入层和核心接入层这二层网络结构,通过普通二层交换机与核心交换机的堆叠连接组成单位局域网,以满足单位各种上网访问需求。普通电脑通过双绞线连接到普通百兆二层交换机上,考虑到电脑数量较多,在这里我们可以选用10个24口的二层交换机。   所有普通二层交换机可以通过光纤线路或直连线缆连接到千兆级别的核心交换机上,为了方便日后管理维护网络,我们建议核心交换机以及普通二层交换机应该具有VLAN功能以及其他可管理功能,这样一来我们就能将位于相同部门的电脑划分到同一个VLAN中,从而确保每个部门的上网访问不受其他部门的干扰。为了实现局域网共享上网目的,我们还需要使用光纤线缆将核心交换机连接到路由器设备中,为了保证上网稳定性,我们可以使用支持双WAN端口的路由器设备,以便让单位网络同时接入到电信网络和网通网络,这样一来不但能够有效提高局域网上网的整体速度,而且还能实现网络负载平衡的作用。当然,为了进一步简化网络拓扑结构,我们可以直接采用千兆级别的核心路由交换机,而不用再单独购买路由器设备了。   例如华为S8500千兆级别的核心路由交换机就是一个不错的选择,该交换机不但能够实现路由寻径目的,而且还具有VLAN设置以及其他可管理功能,甚至还有网络过滤功能,以便确保网络的安全性。   划分地址   由于上网用户太多,要是把200台电脑同时组建在一个子网中的话,不但局域网网络安全性得不到保证,而且还会影响日后的网络管理与维护效率。为此,我们可以根据楼层或工作部门将若干台电脑划分设置到不同的子网中,并且要求不同子网使用不同的VLAN;考虑到位于不同VLAN中的电脑相互之间无法直接通信,为此我们还需要通过设置路由的方法来确保每一个VLAN能够互相通信,如此一来就能大大提高局域网网络信号的传输稳定性,具体地说即使某个VLAN中存在网络故障,该故障也不会对整个单位局域网造成影响,那样的话就能有效降低故障损失了。   一般来说,*域网中的电脑数量超过250台时,这些电脑就不能集中位于同一个子网中了,因为一个IP子网中最多能够容纳的电脑数量为252台,超过这个数目后,我们就需要通过交换机的VLAN功能,将它们划分到不同的子网中了;正常来说,位于同一个部门中的电脑或者同一个楼层中的电脑数量不会超过252台,此时我们可以根据楼层或者部门的不同,来将位于相同地理位置的多台电脑划分到同一个子网中。   例如,对于本文来说,我们可以将分布在每一层楼中的100多台电脑分别划分到两个不同的子网中;比方说,我们可以将一楼中的所有电脑全部划分到VLAN1中,该网段中的IP地址可以设置为10.176.6.2—10.176.6.254,网关地址可以设置为10.176.6.1,子网掩码地址可以设置为255.255.255.0;接着我们可以将位于二楼中的所有电脑全部划分到VLAN2中,该网段中的IP地址可以设置为10.176.8.2—10.176.8.254,网关地址可以设置为10.176.8.1,子网掩码地址可以设置为255.255.255.0。   为了让两网段中的所有电脑都能实现共享上网目的,我们还需要在核心路由交换机或者双WAN端口路由器设备中对10.176.6.1、10.176.8.1这两个网关参数进行合适配置,确保各个子网中的电脑能通过局域网路由功能访问Internet网络。要是我们希望位于不同网段中的电脑能够互相访问,那我们还需要在核心路由交换机或者双WAN端口路由器设备中设置路由参数,确保它们可以利用路由功能相互通信。   要是日后又不想让不同网段的电脑互相访问时,我们只要对路由参数进行一下控制就可以了。在这里需要提醒各位的是,即使我们修改了路由参数实现了两个不同网段的互访功能,但是我们仍然不能通过网上邻居窗口寻找到位于不同子网电脑中的共享资源,而需要打开系统的运行对话框或者IE浏览器的地址框,在其中输入“目标电脑名称或IP地址”,单击回车键后才能实现跨网段访问目的。  

    时间:2020-09-09 关键词: wan 路由器 vlan

  • VLAN技术在智能化变电站网络中的应用

      众所周知,在部署专业音响时,我们都会面临着话筒啸叫的情况,那么如何才能避免出现该种啸叫干扰呢?下面让我们来从话筒的最佳拾音范围着手为大家解决这一问题。   声源有不同的发声部位,每种话筒有不同的拾音范围,能不能使用不同类型的话筒把不同特性声源完美地记录下来,这就是一个音频工作者不可忽视的一个重要话题。   时至今日,经常使用的话筒种类很多,最常见的有动圈式、电容式、鹅颈式、头戴式和领夹纽扣式等多种款式、类型,它们各自有自己的拾音特色,被广泛应用于不同的拾音场合。   人声用话筒(Voice mic)拾音范围   在广播语录室拾取人声语言类节目,常使用的是动圈话筒与电容话筒两种类型。动圈话筒坚固耐用,灵敏度高,指向性好,拾取的声音清晰、纯净、柔和,频响在40 Hz~16 kHz范围;电容话筒音质好,灵敏度高,拾取的声音丰满、明亮、细微、精妙,频率响应在20 Hz-18 kHz的人耳可听频段。电容话筒指向特性好,如NeumannU89i话筒,共有5个指向特性可供选择:全向、半圆形、心形、超心形和8字形,能够在多种录音条件下使用。   广播语言类节目主持人形式的录音,以清晰度为主要指标,大多选用心形、超心形动圈话筒或者电容话筒拾音。心形指向特性是单向拾音,只检拾正前方的声音。当人声嘴部对准话筒中心轴线夹角为“0°”,话筒的输出频响最佳,如果演讲人在讲话时脸部、脖颈左右摇摆,上下晃动,嘴部偏离话筒中心轴线发声,声音能量就会漂移或衰减。8字形指向性话筒是双向指向特性,话筒正面和背面的声音均可拾收,可用于访谈类节目的拾音。   全向形话筒在360°范围内的声音都能收录,如Neumann U89i话筒,拾音面积大,可用于人数较多的拾音场合。录制广播语言类节目,不仅要熟悉话筒的指向特性,而且还要调整好话筒与声源之间的距离,拾音距离影响着声音的音色,也关系到直达声的混响声的比例关系,而“直混比”影响着声音的清晰度。也就是说,话筒与声源过近,低频加强,声音分不出层次、没有空间感;话筒与声源过远,人声清晰度差,声音发虚,直达声被削弱,可懂度差。录音实践证明:在室内频响均衡、声功率分配均匀的良好拾音条件下,反复调整话筒的俯仰角度、话筒立杆高度及与声源间的距离,并安置于声场的混响半径之内,这是话筒拾取声音的最佳角度,也是拾取声音的有效距离,更是保证声清晰度、融合度。   不可否认,影响语言清晰度的因素还很多,如语音中的“噗噗”声。喷话筒现象常存在,这是因为在声波气流冲击下,话筒膜片受到振动,当吐字声音过大时,就会听到噗噗声。如果出现这种情况,可稍稍拉大拾音距离,稍稍偏离气流冲击的方向,或者开启话筒增益衰减开关,从而达到消除失真,降低增益,改善声音音质的目的。人声响度过大过小的问题也经常存在。当两个或两个以上声源同时发声时,人们在听觉上会有声音大小不一样的感觉。就人们平常的讲话而言,每个人都有自己的发声特点,有自己的音调,有基音、有谐音、声音有高有低、有强有弱,小声说话其音能量20-30 dB,大声演讲60dB左右,语音音频带宽在60 Hz-10 kHz之间范围。所以,人们在讲话时响度不一致可能是拾音话筒在录音时摆放的角度、方位和拾音距离问题,也可能是声源的质量、特性和声频频率大小不一致的问题。在实际录音操作中,利用调音台与周边设备调整声频各个频段,是保证声频均衡的重要手段。在广播语录室或新闻直播间,均有均衡器、压限器、效果器、移频器等硬件周边设备,这是美化人声音色、保证语言类节目清晰度的重要录音手段。   电视音频系统的拾音,与广播用话筒的应用技术大致相同。然而,电视音频拾音要求话筒的灵敏度与指向性指标更高。从目前来说,摄像机大多都配置两支话筒,其中一支在机身上方,话筒追随摄像机转动,从而使话筒拾音的主轴方向总是指向音响画面;另一支话筒用于摄像机周围声源的声音的拾取。摄像机配置的两支话筒一般具有超强指向特性,拾取的音响画而总是与镜头投影在一致的拾音方向“同时”出现。   随着话筒技术的发展,人们又设计各种类型的话筒,有手持式(hand-heldmic)、夹式(clip-on mic,lavalier mic)、鹅颈式(goose-neck mic),以适应不同的拾音环境。特别是近些年来,话筒越来越隐蔽,鹅颈越来越短,比如收看中央电视台新闻直播间的电视画面时,人们几乎看不到拾音话筒,也就不会存在遮挡主持人脸部与投影画面干扰的情景。Goose-neck话筒与gun mic系列是近年应用最广泛的会议话筒,这两种款式灵敏度高,指向性强,能够清晰地采集话筒前方发言者的声音,自动抑制环境噪声和反馈啸叫声,比较适合现场摄像及视频会议、访谈、电视广播等场合。   乐器是音乐演奏时不可缺少的音源因素,音源发声特性极为复杂,但发声部件不外乎弦、膜、簧、棒与空气柱几类。从单件声源结构来看,钢琴音域宽广,高音清脆、中音丰满、低音浑厚、音色丰富,可选用两支话筒,一支放在高音弦区,一支放在低音弦区,话筒对准琴弦约30 cm距离的位置,就会拾取清脆与丰满的声音。小提琴靠拉动马尾擦弦,发出的声音优美、亮泽,可选择全方向话筒在琴马上方拾取;录取的声音柔和而优雅;大提琴音色浑厚,似男低音诉说,拾音部位也是琴马上方;木管等吹奏乐器属于气柱振动发声,可选用心形动圈话筒置于管孔近40 cm的位置,可得到轻柔而明亮的声音效果;铜管乐器小号、长号、圆号音色宏亮,发声部位在喇叭口处,使用话筒时应注意稍稍偏离喇叭口的声波气流方向,适合于在50cm以外的音源区域收集。如果选用电容话筒拾音,可以衰减10 dB,就可能取得好的拾音效果。套鼓是节目演出时比较常用的套件乐器,通通鼓、低音鼓都可选用心形动圈话筒拾音,话筒与鼓面呈45°角度、话筒高于鼓面30 cm摆放,从而获得良好的动态响应。踩镲与立镲的拾音,选择心形电容话筒为好,话筒单方向拾取镲正面的声音,听起来清脆锐耳、节奏鲜明、音色丰富,是色彩强烈的乐器。   拾取大型音乐会演出实况,场势宏大、使用话筒多,一般采取主话筒拾音方法。NeumannSM69话筒拾音面积大,可采用X/Y、ORTf制式拾取声场混响声。辅助话筒可选用U87,U89分别安置在弦乐器组、木管乐器组、铜管乐器组与打击乐器组群的中间最佳拾音位置。铜管乐器、打击乐器动态范围大,选用动圈话筒也能获得极致的音响效果。   在使用多种话筒拾音时,辅助话筒不能与主话筒平分秋色,辅助话筒的拾音音量要小于主话筒,否则就会影响整个声场效果。话筒的设置要精细,人声、乐器在整个乐队的拾音位置都要精心布局,每只话筒的拾音高度、角度与拾音距离都要精心调试,必须在“走台”的预演中就要调整好。话筒与人声、乐声比例关系也是调整的重要内容之一,如果歌手占整个演出声场的6成比例,乐器声场只能占4成响度,根据配器特点与旋律的变化,歌唱与乐音声场按5:5的比例调制亦可。在正常演出时,话筒、线路调整已基本到位,即可获得人声层次自然有序、乐队座席声像布局合理的状态。   录音有学问,使用话筒更要有讲究,必须认真地解读、感悟,并静下心来细细地品味。数字化器材指标再高,也需要精心地调校;再好的声源也有人为的因素,只有通过资源互补、为其所用、左右梳理、各取所长,才能够记录下自然和谐的声音,获得完美的录音效果!

    时间:2020-09-08 关键词: 变电站 vlan

  • 工业以太网交换机技术发展助力中国企业信息系统

      导读:自全球逐步步入智能时代,利用信息传递的过程,传感器就是获取自然和生产领域中发挥着巨大上的作用。传感器是作为信息传递的主要途径和手段。目前,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面起到重要的推动作用。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信未来,传感器技术将会出现一个飞跃。   在这个信息速度堪比光速的时代,智能产品日益增多,苹果iPhone系列足以让我们了解到这其中的微妙,智能产品市场前景乐观也足以表明时代进步的步伐之快。然而,众多科技的日益发达,不得不说到物联网和传感器。物联网就是整个的智能网络,传感器则是一个重要的组成部分。   传感器技术的进步不仅仅可以提高智能时代的质量水平,更会有力的促进经济的发展。传感器早已渗透到生活的各个领域。诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,差不多每一个现代化项目,都离不开各式各样的传感器。   目前现阶段只是处于智能技术的初期阶段,传感器就发挥着不可替代的作用。如果将物联网比喻成一个人,那么传感器就可以毫无疑问的是神经末梢,是全面感知外界的最核心元件。传感器就是将外界的各种信息转换为可测量可计算的电信号,经过设置的程序输出结果,发送指令使各种事物可以不由人控制而只是由外界条件的变化自觉地调整行为。   据悉,早在美国移动计算机网络国际会议中就曾提出这样一个观点:“传感网是下一个世纪人类面临的有一个发展机遇。”由此可见,物联网传感器在这个智能时代中发挥着无法取代的重要作用。基于我国与欧美等发达国家存在着一定的差距,研究技术的薄弱,我国传感器技术暂时不能完全满足国内的需求。但传感器技术发展的不发已不能阻挡,电子信息行业也在不断的推进其发展。面对机遇,我国高科技产业应顺应发展潮流,在传感器发展的巨浪中占得先机,改变一直落后于国外的现状。

    时间:2020-09-07 关键词: 工业以太网 交换机 vlan

  • 精通网络虚拟化的必备攻略

    精通网络虚拟化的必备攻略

      针对如何优化数据中心以太网,支持其提供服务器虚拟化,已经出现了很多新的和推荐的协议。其中有些协议的目的是希望通过创建多个可共享同一物理基础设施的虚拟以太网来实现网络虚拟化,其共享方式有些类似于多个虚拟机共享同一台物理服务器。   适用于网络虚拟化的大部分协议基本上都是利用封装和隧道技术来创建虚拟网络覆盖的。其中业界讨论最多的协议包括VXLAN、NVGRE、STT和SPB MAC-in-MAC。SPB已是IEEE标准,而在有可能成为IETF标准的各种协议中,最有可能成为标准的是VXLAN。   传统意义的网络虚拟化   网络实体的一对多虚拟化并不是什么新概念。最常见的例子就是VLAN和VRF(虚拟路由与转发)。   VLAN可将网络划分为最多4094个广播域,在以太网报头中为每个广播域指定一个12位的VLAN ID。VLAN是在共享同一个包交换LAN基础设施中隔离不同类型流量的一种很方便的方法。      数据中心在大量使用着服务器虚拟化,而VLAN数量上的限制可能产生问题,尤其当大量的租户需要获得支持,每个租户都需要多个VLAN的时候。借助802.1Q的trunk链路可在数据中心内部扩展VLAN以便支持VM(虚拟机)的移动性,但这样会增加运营成本和复杂程度。即便在基于2层的服务器-服务器连接的数据中心里,大量的VM每个都有自己的MAC地址,也会给2层交换机的转发表功能带来负担。   VRF是3层网络虚拟化的一种,其中的物理路由器支持多个虚拟路由器实例,每个实例都运行自己的路由协议实例,维护自己的转发表。   和VLAN不同,VRF不会在报头中使用标签为每个分组指定具体的VRF。在每一跳都会根据输入接口和帧的信息获得适当的VRF。另外一个要求是,在数据包经过的端到端路径中的每一个中转路由器都需要配置一个VRF实例,以便能够转发该数据包。   利用覆盖的网络虚拟化   由于传统VLAN或VRF模式存在缺陷,于是开始涌现出众多创建虚拟网络的新技术。其中大多数都是采用封装和隧道技术,在同一个物理网络上通过覆盖来构建多个虚拟网络拓扑。   一个虚拟网络可以是2层的或3层的网络,而物理网络可以是2层的、3层的,或者两者结合的网络,这要取决于采用了何种覆盖技术。利用覆盖技术,外层(封装)报头包含一个24位长的域,携带一个虚拟网络实例ID(VNID),给要转发的数据包专门指定一个虚拟网络。   虚拟网络的覆盖可提供众多的好处,包括:   ● 可支持基本上没有数量限制的虚拟网络;例如24位报头可创建高达1600万个虚拟网络。   ● 可解耦虚拟网络拓扑、服务类别(L2或L3)和物理网络寻址。这种解耦可避免出现诸如物理交换机上MAC表过大的问题。   ● 支持虚拟机的迁移与物理网络的无关性。如果一个VM要改变位置,甚至迁移到新的子网,在覆盖边缘的交换机只须更新其映射表便可反映出这个VM的新位置。新的VM的网络完全可在网络边缘进行预配置。   ● 管理多个租户间相互覆盖IP地址的能力。   ● 在虚拟网络中支持多路径转发。   各种覆盖协议之间的主要差异在于其封装格式和控制平面的功能性,即允许入口(封装)设备将一个帧映射到适当的出口(拆装)设备。

    时间:2020-09-06 关键词: 以太网 vlan

  • SDN交换机在不同场景的云计算网络作用解析

    SDN交换机在不同场景的云计算网络作用解析

      对于SDN交换机在上述场景中的应用,用一句词来总结,灵活百用。这里说的SDN交换机,不一定是OpenFlow交换机,更多的时候,通过在传统交换机里面引入一个Cloud Agent。提供开放的API(JSON RPC或者REST API),也许是一种更好的接地气的实现方式,   SDN的技术已经发展了好几年了,而云计算的历史更长,两者的结合更是作为SDN的一个杀手级应用在近两年炒得火热,一些知名咨询公司的关于SDN逐年增加的市场份额的论断,也主要是指SDN在云计算网络中的应用。   关于SDN在云计算网络中的应用,目前有两个主要的流派,一个是VMware为代表的”软”派,另外一个则是以思科为代表的“硬”派。前者主要是指整个网络虚拟化方案的核心逻辑都是实现在服务器中的Hypervisor之上,物理网络只是一个管道;而后者则是指网络虚拟化的核心逻辑实现在物理网络中(主要边缘的机顶交换机,即TOR),只有交换机实现不了的部分才放到服务器或者别的专用设备中。这两种方案各有千秋,也各有粉丝。   但是世界从来都不是单极的,也不是两极,而是多极,现实网络中有很多各种非常规的需求,这些需求并不是靠这两个方案就可以解决的,或者说虽然他们能解决,但是不是最优的,包括实现难度、性能和价格。作为一个长期使用硬件SDN为用户提供解决方案的从业者,我在这里想来介绍一下现实世界中硬件SDN交换机是如何来解决一些云计算网络中的特定场景需求的,这些需求无论公有云还是私有云都可能会碰到,私有云(包括托管云)居多,因为定制的需求在私有云中更常见。   需要特别说明的是,这里的这些场景,用思科的ACI都可以做到,因为本质上ACI的思路也是用硬件SDN来支持网络虚拟化。但是由于很多用户因为各种原因并不想使用思科ACI(如价格太贵、厂商锁定、国产化趋势等),所以他们需要另外的方案(我并不是说ACI不好,相反,纯粹从技术的角度,我个人很欣赏ACI)。   云计算网络对SDN控制器和交换机的定制要求   很多人对SDN交换机在云计算网络中的应用都会有一些误解。最典型的误解有两个,一个是总有人问,你们用的控制器是哪个控制器?能跟OpenDayLight/Ryu/ONOS对接吗?另外一个则是,觉得只要拿一台SDN交换机来,就可以支持云计算网络场景,无论是哪个厂商的哪种SDN交换机。之所以有这两个误解,是因为很多人还没理解到SDN就意味着跟应用相关的定制,以为随便拿着一个通用的东西就可以来做云计算网络了。云计算网络作为一种特定的SDN场景,其控制器通常都是专门针对云计算这个场景设计的,功能单一,就是完成云计算网络的需求,甚至都可能没有显式的控制器,而是隐藏在云平台里面(比如直接实现在OpenStack Neutron Server中的代码逻辑)。这种场景中的控制器没法用作通用SDN控制器,反之,通用SDN控制器也没法直接用于云计算网络场景。至于第二个问题为什么说是误解,那也就很容易理解了,连控制器都需要为云计算场景定制,更不要说SDN交换机了。所以并非是随便拿一个SDN交换机过来就能支持云计算网络场景,而需要有专门的深度定制。比如我们盛科网络,就专门针对这个场景,设计了相应的控制器和交换机功能。   场景1:使用硬件SDN交换机提升性能   在这种场景中,用户使用Tunnel Overlay的方式部署网络虚拟化。但是由于vSwitch对Tunnel(VxLAN或者NvGRE)的操作对性能影响比较大(吞吐量偏低,延时偏大,抖动比较大,具体影响大小要看每个公司对它的实现和优化),所以这个时候可以借助SDN TOR交换机来进行tunnel offload,把对性能影响比较大的tunnel操作offload到SDN TOR交换机上,其它所有操作保持在服务器中不变,逻辑上可以认为SDN TOR交换机是vSwitch的扩展。如果更进一步,则可以把分布式东西向L3 Gateway也放到SDN TOR上,这样SDN TOR等于是深度参与到网络虚拟化中。   并非所有用户都认可这种模式,但是有人喜欢。目前这种场景我们已经在几个中小型的私有云和某著名IDC云中部署了,对这些云最大的帮助就是优良的性能和稳定性。数据流程见下图。      场景2:使用硬件SDN交换机接入物理服务器   在不少人的理解中,以为云计算数据中心里面,所有的服务器都虚拟化了,实际上这个理解跟事实相去甚远,不仅在很多公有云和私有云中有大量物理服务器存在,甚至有些云里面物理服务器还占了大头。我接触到的绝大多数真正有大量客户实践的云,基本上都有这个需求。原因也多种多样,有的是现存的一些老的服务器没有虚拟化能力,有的是客户要跑一些非常消耗资源的应用,使用虚机性能太差或者性能不可预测,有的是客户的某些服务器是定制化的服务器,有的是出于安全考虑,从物理上就不想跟别人共享,还有的则是用户自带服务器,压根就不想云服务提供商来动,等等,总之原因是千奇百怪,但是都是客户真实需求。   对于这个需求,如果使用Vlan组网,那还是比较容易搞定的,不用SDN交换机也勉强可以,因为要做隔离的话,直接在普通交换机上配置Vlan就行了。但是一旦使用Tunnel,那问题就来了,Tunnel VTEP配置在哪里?有人说可以在服务器上只起一个虚机,然后也安装vSwitch,这样当然也可以做,但是性能受损,不是客户希望的,相当于欺骗客户;还有人说专门设计一个特殊的vSwitch,安装在服务器上,这样理论上肯定也行,但是工作量就大了(不仅仅是设计这个vSwitch的工作量,还有云平台控制的工作量),一般人搞不定。更何况,如果是用户自带设备根本不想你去动,这两种办法都行不通。对于这个场景,包括VMware在内的很多专业网络虚拟化解决方案提供商,一般的做法都是通过一台硬件SDN交换机作为VTEP Gateway,来将这些物理服务器接入到虚拟网络中去,物理服务器不需要做任何事情。而且这种场景对作为VTEP Gateway的SDN交换机来说,还有一个比较重要的要求,是目前用某大牌交换芯片的所有交换机都做不到的,那就是需要交换机既能支持Tunnel bridging,也能支持Tunnel RouTIng(否则没法做分布式L3 Gateway),当前用该大牌芯片的交换机只能支持前者,无法支持后者。思科的ACI之所以能支持后者,是因为他们用了自己一颗芯片。当然,该芯片提供商后面的芯片据说会解决这个问题。   盛科网络的SDN交换机,用的是自研交换芯片,从第一代芯片开始就支持Tunnel bridging & rouTIng。 目前针对这个场景的SDN交换机已经大量部署和即将部署在多个公有云中。该场景架构见下图(注:SDN的控制协议未必是OpenFlow,也可以是私有协议)      场景3:使用硬件SDN交换机接入硬件防火墙   云计算网络中使用硬件防火墙,这个很常见。特别是企业私有云,托管云,甚至公有云里面也有。很多用户明确提出,我原来用我的硬件防火墙用得很好,你要让我上云可以,一定要把我的硬件防火墙用起来。那问题就来了,以前在传统网络中,用户数据想经过防火墙,很简单,把防火墙串接在网络出口或者配置一个ACL把流引过去就可以了。但是在云计算的网络里面,有可能某个防火墙只是为某几个用户或者某一组应用服务的,甚至这个防火墙压根就这个用户自带的,你不能把它物理上串接在网络出口,必须要将流量引到放在某个机柜的防火墙上,但是这个时候用传统ACL不合适,因为VM是动态产生的,策略也可能动态变化,你需要动态在交换机上配置ACL。用什么来做最合适?毫无疑问是SDN交换机,动态策略跟随,本来就是SDN的强项,思科的ACI最核心的东西就是动态策略跟随。   如果云计算网络中使用了Tunnel,那问题会更麻烦,因为很多硬件防火墙不支持Tunnel,必须要有另外一个地方终结Tunnel,然后将Tunnel转换成Vlan送到防火墙,谁来做这个事情最合适?毫无疑问,那就是支持Tunnel的SDN交换机。   有人说这样的话防火墙仍然会受4K Vlan的限制。其实不然,因为Tunnel向Vlan转换的时候,这里的Vlan可以是每端口唯一的,而不需要是全局唯一的。当然,这个也需要交换机能支持才行。盛科的SDN交换机就可以很好地支持这个需求。   场景4:使用硬件SDN交换机支持多个Hypervisor混合组网   说是多个Hypervisor,其实最多的还是说VMware跟其它Hypervisor的混合组网。因为无论是KVM还是Xen,那些开源的云平台或者第三方中立的私有云平台都能支持得很好,云平台可以完全控制这些Hypervisor。但是VMware是一个闭源的Hypervisor,没办法随心所欲控制。很多客户都用了VMware以前的老产品,现在VPC比较热,无论是赶时髦也好,还是真的有需求也好,他们都想能支持VPC,特别是基于Tunnel Overlay的VPC。有人说,那好办啊,VMware不是有NSX专门来干这事吗?尽管它提供了对OpenStack的driver,但是NSX非常贵,一般客户用不起或者觉得不划算。这些客户要引入一些开源的KVM,XEN,但是又不想丢弃以前的VMware,还想让这些Hypervisor一起组成VPC网络。那怎么办呢?   一个有效的解决方案就是使用SDN交换机接入使用了VMware的服务器,云平台调用vCenter的接口配置VMware,使用Vlan标识租户的network,然后在SDN交换机上,将Vlan转换成Tunnel,如果要让VM的流量送到防火墙去做过滤,也都可以通过SDN交换机去做。该方案已经由我们的一个行业云服务提供商合作伙伴成功在其行业客户中部署,该行业客户群大量使用了VMware产品。而且我们发现有类似需求的私有云很多,说白了就是不想花钱买NSX,而又想有某些NSX的功能。该方案架构见下图。      场景5:使用硬件SDN交换机按需部署Vlan   这个场景不算是刚需,有些客户不在乎,但是也有客户在乎。当前很多小型私有云中,还是使用了Vlan的组网方式,毕竟简单易部署,且性能好。但是用Vlan来组网除了扩展性不如Tunnel Overlay之外,它还有另外一个小问题,因为VM可以随便迁移,而每个VM都绑到一个特定Vlan,当VM迁移走的时候,Vlan也需要跟着迁移。而在Vlan组网的方案里面,Vlan必须对中间的物理网络可见,这就意味着交换机端口上的Vlan配置要经常动态变化。为了规避这个问题,现在一般的做法都是预先把所有可能用到的vlan在所有的交换机的所有端口上都全部使能。这样带来的问题是,所有广播(如ARP/DHCP)、组播、未知单播的报文每次都会被发送到整个物理网络的所有服务器上,最终在服务器里面才丢弃,这种做法一方面浪费了带宽,另外一方面也有潜在的安全问题。   对于这种问题的一个很简单的解决方案就是引入SDN交换机,动态按需去配置Vlan。

    时间:2020-08-06 关键词: 云计算 sdn vlan

  • 如何实现跨交换机的vlan

    如何实现跨交换机的vlan

      关于VLAN ( Virtual Local Area Networkd )   VLAN是在一个物理网络上划分出来的逻辑网络。这个网络对应与OSI模型的第二层网络。   VLAN的划分不受网络端口的实际物理位置的限制;   VLAN有着和普通物理网络同样的属性;   第二层的单播、广播和多播帧在一个VLAN内转发、扩散,而不会直接进入其他的VLAN之中。      交换机收到广播帧后,只转发到属于统一vlan的其他端口   由于实现了广播域分隔,VLAN可以将广播风暴控制在一个VLAN内部,划分VLAN后,随着广播域的缩小,网络中广播包消耗的带宽所占的比例大大降低,网络性能得到显著的提高;   不同的VLAN间的数据传输是通过第三层(网络层)的路由来实现的,因此使用VLAN技术,结合数据链路层和网络层的交换设备可搭建安全可靠的网络;   同时,由于VLAN是逻辑的而不是物理的,因此在规划网络时可以避免地理位置的限制。   VLAN的划分方法   基于端口的VLAN ( Port-Based )   基于协议的VLAN ( Protocol-Based )   基于MAC层分组的VLAN ( MAC-Layer Grouping )   基于网络层分组的VLAN ( Network-Layer Grouping )   基于IP组播分组的VLAN ( IP MulTIcast Grouping )   基于策略的VLAN ( Policy-Based )   基于端口的静态VLAN   基于端口的静态VLAN是划分虚拟局域网最简单也是最有效的方法,它实际上是某些交换机端口的集合,网络管理员只需要管理和配置交换机的端口,而不管交换机端口连接什么设备。这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的端口来划分的,是目前业界定义VLAN最广泛的方法。IEEE802.1Q规定了这种划分VLAN的国际标准。   基于端口的VLAN在实现上包括两个步骤:   1. 首先启用VLAN(用VLAN ID标识);   2. 而后将交换机端口指定到相应VLAN下;      隔离的广播域   基于端口的VLAN(Port VLAN)将交换机按端口的VLAN ID 指定实现了逻辑划分,广播域被限定在相同VLAN的端口集合中,不同VLAN间不能直接通信。当使用多台交换机分别配置VLAN后,可以使用Trunk(干道)方式实现跨交换机的VLAN内部连通,交换机的Trunk端口不隶属于某个VLAN, 而是可以承载所有VLAN的帧。      这种实现跨交换机的VLAN技术在早期使用帧过滤,而目前的国际标准规定采用帧标记。网络管理的逻辑结构可以完全不受实际物理连接的限制,极大地提高了组网的灵活性。   何谓Trunk   所谓的Trunk是用来在不同的交换机之间进行连接,以保证在跨越多个交换机上建立的同一个VLAN的成员能够相互通讯,其中交换机之间互联用的端口就称为Trunk端口。Trunk这个词是干线或者树干的意思,不过一般不翻译,直接用原文。   注意:与一般的交换机级联不同,Trunk是基于OSI第二层的。   在交换机之间或交换机与路由器之间,互相连接的端口上配置中继模式(Trunk口是中继口,同一端口传输不同VLAN信息的时候需要设置Trunk),使得属于不同VLAN的数据帧都可以通过这条中继链路进行传输。   帧的格式分为两种:   ISL: Inter-Switch Link, 是Cisco交换机独有的协议;   IEEE 802.1Q:是国际标准协议,被几乎所有的网络设备生产商所共同支持;      默认条件下,Trunk上会转发交换机上存在的所有VLAN的数据。   IEEE 802.1Q标准   IEEE 802.1Q使用4Byte的标记头来定义Tag(标记),Tag头中包括2Byte的VPID(VLAN Protocol IdenTIfier)和2Byte的VCI(VLAN Control InformaTIon)。      基于802.1Q Tag VLAN 用VID来划分不同VLAN,当数据帧通过交换机的时候,交换机根据数据帧中的Tag的VID信息来识别它们所在的VLAN(若帧中无Tag头,则应用帧所通过端口的默认VID来识别它们所在的VLAN)。这使得所有属于该VLAN的数据帧,不管是单播帧、组播帧还是广播帧,都将被限制在该逻辑VLAN中传输。当使用多台交换机分别配置VLAN后,可以使用Trunk方式实现跨交换机的VLAN内部连通,交换机的Trunk端口不隶属于某个VLAN,而是可以承载所有VLAN的帧;      在VLAN配置中,我们可以使用switchport mode命令来指定一个二层接口(switch port)的模式,可以指定该接口为access port或者为trunk port(缺省为access)。   如果一个switch port的模式是access,则该接口只能为一个VLAN的成员,这种接口又称为Port VLAN。   如果一个switch port的模式是trunk,则该接口可以是多个VLAN的成员,这种配置被称为Tag VLAN。   Trunk接口默认可以传输本交换机支持的所有VLAN(1~4094),但是也可以通过设置接口的许可VLAN列表来限制某些VLAN的流量不能通过这个Trunk口。

    时间:2020-08-04 关键词: 交换机 vlan

  • 不同vlan间的通信简单配置的三种方式解析

    不同vlan间的通信简单配置的三种方式解析

      不同VLAN之间通信的原理   在划分VLAN后,不同VLAN之间不能直接进行二层通信。如果要实现VLAN间通信,可以采取以下3种方案之一。   1.三层VLANIF接口方案   这是一种通过计算机网络体系结构中第三层(网络层)来实现VLAN间通信的解决方案。每个VLAN都可以配置一个三层VLANIF逻辑接口,而这些VLANIF接口就作为对应VLAN内部用户主机的缺省网关,通过三层交换机内部的IP路由功能可以实现同一交换机上不同VLAN的三层互通,不同交换机上不同VLAN间的三层互通需要配置各VLANIF接口所在网段间的路由。   该方案除S1700系列外,其他所有华为S系列交换机均支持。   在图6-20所示的网络中,Device交换机上划分了两个VLAN:VLAN2和VLAN3。可通过如下配置实现VLAN间互通。      (1)在Device上创建两个VLANIF接口并配置VLANIF接口的IP地址,但这两个VLANIF接口对应的IP地址不能在同一网段。   (2)将各VLAN中的用户设备缺省网关设置为所属VLAN对应VLANIF接口的IP地址。   现在仅以位于VLAN 2中的主机A向位于VLAN 3中的主机C发起通信为例,介绍通过VLANIF接口进行VLAN间三层互通的基本原理。具体通信流程如下。   (1)在主机A向主机C发送的数据包到了网络层后,主机A先将包中的目的IP地址-主机C的IP地址和自己所在网段进行比较。   (2)发现主机C和自己不在同一个子网,于是主机A以广播方式在本子网内发送一个ARP请求帧,其目的是查寻自己的网关-VLANIF2接口的MAC地址。   (3)VLANIF2接口经过与ARP请求帧中的目的IP地址进行比较,发现自己的IP地址与其一致,接收该ARP请求帧,然后以单播方式向主机A返回一个ARP应答帧,帧中的源MAC地址即为VLANIF2的MAC地址。   (4)在主机A接收由VLANIF2接口返回的ARP应答帧后从中学习到了VLANIF2接口的MAC地址。   (5)主机A利用所获得的网关VLANIF2接口的MAC地址,重新进行数据帧封装,把帧中的目的MAC改为VLANIF2接口MAC地址,目的IP仍为主机C的IP地址,然后发送给网关-VLANIF2接口。   (6)Device交换机在收到该数据帧后进行三层转发,发现帧中的目的IP地址--主机C的IP地址为直连路由,数据帧直接通过该主机的网关-VLANIF3接口进行转发。   (7)VLANIF3接口作为VLAN 3内主机的网关,在收到数据帧后如果已有主机C的IP地址与MAC地址映射表,则直接发送给主机C,否则VLANIF3接口先在VLAN 3内以广播方式发送一个ARP请求帧,查寻主机C的MAC地址。   (8)主机C在收到ARP广播帧后向VLANIF3接口返回一个ARP应答帧。   (9)VLANIF3接口在收到主机C发来的ARP应答帧后再次进行数据帧封装,把帧中的目的MAC地址改为主机C的真实MAC地址(其他不变),然后把主机A发来的数据帧发送给主机C。这样主机A之后要发给C的数据帧都先发送给网关,由网关-VLANIF3接口做三层转发。   主机C与主机A之间的通信原理一样,最终实现VLAN间的三层互通。   2.三层以太网子接口方案   三层以太网子接口是一种同时具备三层以太网物理接口和二层以太网物理接口双重特性的逻辑接口。即它具有三层以太网物理接口的三层路由功能,同时又具有二层以太网物理接口封装VLAN标签的特性。通过三层以太网子接口就可以实现不同VLAN间的三层互通,也就是我们通常所说的“单臂路由”,在三层交换机和路由器中均可实现。   该方案仅5700HI和5710EI子系列、S7700、S9300和S9700系列华为交换机支持。   如图6-21所示,DeviceA为支持配置子接口的三层设备,DeviceB为二层交换设备。LAN通过DeviceB的二层以太网接口与DeviceA的三层以太网接口相连。连接在DeviceB上的用户主机被划分到两个VLAN:VLAN2和VLAN3。这时可通过如下配置实现VLAN间互通。      (1)在DeviceA与DeviceB相连的三层以太网接口上创建两个子接口Port1.1和Port1.2,并配置802.1Q封装与VLAN2和VLAN3分别对应。   (2)为以上这两个子接口配置与各自所属VLAN对应网段的IP地址。   (3)将DeviceB与DeviceA相连的二层以太网接口类型配置为Trunk或Hybrid类型,并同时允许VLAN2和VLAN3的帧通过。   (4)将VLAN 2和VLAN 3中的用户设备的缺省网关设置为所属VLAN对应三层以太网子接口的IP地址。   现在同样以主机A向主机C发起通信为例介绍三层以太网子接口的VLAN间通信方案的基本原理(其实基本过程与前面介绍的VLANIF接口VLAN间通信方案是一样的,只不过这里的网关是各VLAN所对应的子接口)。具体流程如下。   (1)在主机A向主机C发送的数据包到了网络层后,主机A先将包中的目的IP地址-主机C的IP地址和自己所在网段进行比较。   (2)发现主机C和自己不在同一个子网,于是主机A以广播方式在本子网内发送一个ARP请求帧,其目的是查寻自己的网关VLAN 2对应的Port1.1子接口的MAC地址。   (3)Port1.1子接口经过与ARP请求帧中的目的IP地址进行比较,发现自己的IP地址与其一致,接收该ARP请求帧,然后以单播方式向主机A返回一个ARP应答帧,帧中的源MAC地址即为Port1.1子接口的MAC地址。   (4)主机A接收由Port1.1子接口返回的ARP应答帧后从中学习到该子接口的MAC地址。   (5)主机A利用所获得的网关Port1.1子接口的MAC地址,重新封装数据帧,把目的MAC地址改为Port1.1子接口MAC,目的IP仍为主机C的IP地址,然后发送给网关Port1.1子接口。   (6)DeviceA交换机在收到该数据帧后进行三层转发,发现其目的IP地址-主机C的IP地址为直连路由,数据帧直接通过该主机的网关-VLAN 3对应Port1.2子接口进行转发。   (7)Port1.2子接口作为VLAN 3内主机的网关,在收到数据帧后如果已有主机C的IP地址与MAC地址映射表,则直接发送给主机C,否则Port1.2子接口先在VLAN 3内以广播方式发送一个ARP请求帧,查寻主机C的MAC地址。   (8)主机C在收到ARP广播帧后向Port1.2子接口返回一个ARP应答帧。   (9)Port1.2子接口在收到主机C的ARP应答帧后,再次进行数据帧封装,把帧中的目的MAC地址改为主机C的真实MAC地址(其他不变),然后就把主机A发来的数据帧发送给主机C。这样主机A之后要发给C的数据帧都先发送给网关,由网关-Port1.2子接口做三层转发。   主机C与主机A之间的通信原理一样,最终实现VLAN间的三层互通。   3.VLAN Switch方案   通过VLAN Switch(VLAN交换)也可以实现不同VLAN间的通信。VLAN交换是一种按照VLAN标签进行数据转发的技术,需要预先在网络中的各交换机上建立一条静态转发路径。当交换机接收到符合转发条件的VLAN数据后,根据VLAN交换表将报文直接转发到相应的出接口,无需查看MAC地址表,提高了转发效率及安全性,可有效地避免MAC地址攻击及广播风暴。   该方案仅在S7700、S9300、S9300E和S9700等华为高端S系列交换机中支持。   VLAN交换功能如下。   (1)添加外层VLAN标签功能,即VLAN Switch stack-vlan功能。   (2)在不同接口之间转换外层VLAN标签,即VLAN Switch switch-vlan功能。   VLAN Switch stack-vlan功能与VLAN Stacking(VLAN堆叠,将在下章介绍)功能类似,也是一种针对用户不同VLAN封装外层VLAN标签的二层技术。与VLAN Stacking功能的差异如表6-11所示。   表6-11 VLAN Switch功能与VLAN Stacking功能比较   VLAN Switch switch-vlan功能与VLAN Mapping(VLAN映射,将在下章具体介绍)功能类似,也可以实现不同VLAN间的通信。与VLAN Mapping功能的差异如表6-12所示。   表6-12 VLAN Switch功能与VLAN Mapping功能比较

    时间:2020-08-04 关键词: vlan

  • 二层交换机、三层交换机和vlan之间的联系

    二层交换机、三层交换机和vlan之间的联系

    IP地址和MAC地址是成对出现的,交换机工作在第二层数据链路层,一般是由收到的数据帧中的MAC地址字段来转发数据帧,数据帧又包括帧头,数据部分,帧尾。 以太网,是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准,以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测)技术,并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上:从介质的发展过程看,经历了同轴电缆,非屏蔽双绞线,光纤。 中继器,工作在物理层,主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发,来扩大网络传输的距离。 集线器(Hub),被称为多端口中继器是指将多条以太网双绞线或光纤集合连接在同一段物理介质下的设备。节点发信号到线路,集线器接收该信号进行放大后广播转发给其他端口。 MAC: 物理地址,用来定义网络设备的位置。 48位,前24由电气和电子工程协会给不同厂家分配的代码,后24位是由厂家自行指派给生产的适配器接口。MAC地址对应于OSI参考模型的第二层数据链路层。 MAC地址的第一个字节的第8Bit标识这个地址是组播地址还是单播地址。MAC地址全为1则为广播地址。工作在数据链路层的交换机维护着计算机MAC地址和自身端口的数据库。 谈起MAC地址,不得不说一下IP地址。IP地址工作在OSI参考模型的第三层网络层。两者之间分工明确,默契合作,完成通信过程。IP地址专注于网络层,将数据包从一个网络转发到另外一个网络;而MAC地址专注于数据链路层,将一个数据帧从一个节点传送到相同链路的另一个节点。 在一个稳定的网络中,IP地址和MAC地址是成对出现的。如果一台计算机要和网络中另一外计算机通信,那么要配置这两台计算机的IP地址,MAC地址是网卡出厂时设定的,这样配置的IP地址就和MAC地址形成了一种对应关系。在数据通信时,IP地址负责表示计算机的网络层地址,网络层设备(如路由器)根据IP地址来进行操作;MAC地址负责表示计算机的数据链路层地址,数据链路层设备(如交换机)根据MAC地址来来进行操作。IP和MAC地址这种映射关系由ARP(Address ResoluTIon Protocol,地址解析协议)协议完成。 HUB之后出现了交换机,交换机工作在第二层数据链路层,也叫二层交换机。二层交换机根据收到的数据帧中的MAC地址字段来转发数据帧。 所谓数据帧(Data frame),就是数据链路层的协议数据单元,它包括三部分:帧头,数据部分,帧尾。 MAC帧的帧头包括三个字段。前两个字段分别为6字节长的目的地址字段和源地址字段,目的地址字段包含目的MAC地址信息,源地址字段包含源MAC地址信息。第三个字段为2字节的类型字段,里面包含的信息用来标志上一层使用的是什么协议,以便接收端把收到的MAC帧的数据部分上交给上一层的这个协议。 二层交换机存在着广播风暴,比如当前网络下有多个部门,当一个部门下的主机发送广播报文时,所有部门都会收到此报文,如果要只让当前部门能够收到则要用到vlan技术(划分多个不同的广播域)。默认情况下这些不同的广播域是相互隔离的。不同的广播域之间想要通信,需要通过一个或多个路由器。这样的一个广播域就称为VLAN。它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,使用最广泛的VLAN协议标准是 IEEE 802.1Q,它是用VLAN ID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域网的好处是可以限制广播范围,并能够形成虚拟工作组,动态管理网络。 根据端口连接的设备是否支持802.1q标准来划分端口类型,支持则为trunk,不支持则为access端口。 access: 主要用来接入终端设备。 trunk: 主要用在连接其它交换机,以便在线路上承载多个vlan。 从trunk端口的输出的数据帧保持vlan ID,从access输出的数据帧剥离vlan id,再通过交换机的mac地址转发,这样就实现了虚拟局域网。 如果要使不同vlan间进行通信:则需要用到路由器,通过单臂路,单臂路由(router-on-a-sTIck)是指在路由器的一个接口上通过配置子接口(或“逻辑接口”,并不存在真正物理接口)的方式,实现原来相互隔离的不同VLAN(虚拟局域网)之间的互联互通。或者通过三层交换机,也就是具有路由功能的交换机实现。普通的路由器是通过cpu和软件实现路由转发,对于交换机的线速转发速度上不是很匹配,而三层交换机通过使用硬件交换机构实现了IP的路由功能,其优化的路由软件使得路由过程效率提高,解决了传统路由器软件路由的速度问题。

    时间:2020-07-28 关键词: 三层交换机 二层交换机 vlan

  • 二层交换机的转发过程描述

    二层交换机的转发过程描述

      本文将浅谈支持VLAN中二层交换机转发的具体过程,通过图文结合了解VLAN协议802.1Q文档中的帧在数据包中的具体体现。   上图就是二层交换机的具体转发过程,下面对上图中进行具体的阐述。   首先,我们来看一下TPID这个是什么意思?   VLAN协议802.1Q文档中的帧在数据包的中的体现为下图:     标签协议识别符(Tag Protocol IdenTIfier, TPID): 一组16位元的域其数值被设定在0x8100以用来辨别某个IEEE 802.1Q的帧为已被标签的,而这个域所被标定位置与乙太形式/长度在未标签帧的域相同,这是为了用来区别未标签的帧。通过判断此项的值是否是0x8100就可得出此帧是否是VLAN的帧。   优先权代码点(Priority Code Point, PCP): 以一组3位元的域当作IEEE 802.1p优先权的参考,从0(最低)到7(最高),用来对资料流作传输的优先级。   标准格式指示(Canonical Format Indicator, CFI): 1位元的域。若是这个域的值为1,则MAC地指则为非标准格式;若为0,则为标准格式;在乙太交换器中他通常默认为0。在以太和令牌环中,CFI用来做为两者的相容。若帧在乙太端中接收资料则CFI的值须设为1,且这个端口不能与未标签的其他端口桥接。   虚拟局域网识别符(VLAN IdenTIfier, VID): 12位元的域,用来具体指出帧是属于哪个特定VLAN。值为0时,表示帧不属于任何一个VLAN;此时,802.1Q标签代表优先权。16位元的值 0、1、0xFFF为保留值,其他的值都可用来做为小于4094个VLAN的识别符。此项表示VLAN ID的值是多少。   其次,我们来看看支持VLAN的交换表的表项:     vlan switch查找switch table的时候是以Dmac+vlanid为关键字进行查找对应的发出端口号的,当然此表和普通交换机一样是可以自学习的。   最后,其它缩写解释:   PVID:当端口收到一个UNTAGED数据帧时,无法确定在哪个VLAN中进行交换,PVID定义了在这种情形下交换该帧的VLAN。从某种意义上讲,可以把PVID理解为端口的default VLAN。   TAGED:如果一个端口在一个VLAN中的属性是TAG的,那么,从该端口转发出去的数据帧就是TAGED。(当然,该数据帧是在该VLAN中交换的)   UNTAGED:如果一个端口在一个VLAN中的属性是UNTAG的,那么,从该端口转发出去的数据帧就是UNTAGED,但是在转发之前要在交换机中进行处理的时候要先加上PVID,以便能够在没有TAGED的包的时候有对应的一张表对其包进行转发。

    时间:2020-07-28 关键词: 二层交换机 vlan

  • 一文读懂VLAN和VXLAN技术

    一文读懂VLAN和VXLAN技术

    VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为“虚拟局域网”。VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组的数据交换技术。这一技术主要应用于交换机和路由器中,但主流应用还是在交换机之中。但又不是所有交换机都具有此功能,只有VLAN协议的第二层以上交换机才具有此功能。802.1Q的标准的出现打破了虚拟网依赖于单一厂商的僵局,从一个侧面推动了VLAN的迅速发展。 1、交换机端口工作模式简介 交换机端口有三种工作模式,分别是Access,Hybrid,Trunk。 Access类型的端口只能属于1个VLAN,一般用于连接计算机的端口; Trunk类型的端口可以允许多个VLAN通过,可以接收和发送多个VLAN的报文,一般用于交换机之间连接的端口; Hybrid类型的端口可以允许多个VLAN通过,可以接收和发送多个VLAN的报文,可以用于交换机之间连接,也可以用于连接用户的计算机。 Hybrid端口和Trunk端口在接收数据时,处理方法是一样的,唯一不同之处在于发送数据时:Hybrid端口可以允许多个VLAN的报文发送时不打标签,而Trunk端口只允许缺省VLAN的报文发送时不打标签。 2、基本概念(tag,untag,802.1Q) untag就是普通的ethernet报文,普通PC机的网卡是可以识别这样的报文进行通讯; tag报文结构的变化是在源mac地址和目的mac地址之后,加上了4bytes的vlan信息,也就是vlan tag头;一般来说这样的报文普通PC机的网卡是不能识别的 下图说明了802.1Q封装tag报文帧结构 带802.1Q的帧是在标准以太网帧上插入了4个字节的标识。其中包含: 2个字节的协议标识符(TPID),当前置0x8100的固定值,表明该帧带有802.1Q的标记信息。 2个字节的标记控制信息(TCI),包含了三个域。 Priority域,占3bits,表示报文的优先级,取值0到7,7为最高优先级,0为最低优先级。该域被802.1p采用。 规范格式指示符(CFI)域,占1bit,0表示规范格式,应用于以太网;1表示非规范格式,应用于Token Ring。 VLAN ID域,占12bit,用于标示VLAN的归属。 3、交换机接口出入数据处理过程 3-1、端口接收报文时的处理: Acess端口收报文: 收到一个报文,判断是否有VLAN信息:如果没有则打上端口的PVID,并进行交换转发,如果有则直接丢弃(缺省) trunk端口收报文: 收到一个报文,判断是否有VLAN信息:如果没有则打上端口的PVID,并进行交换转发,如果有判断该trunk端口是否允许该 VLAN的数据进入:如果允许则报文携带原有VLAN标记进行转发,否则丢弃该报文。 hybrid端口收报文: 收到一个报文,判断是否有VLAN信息:如果没有则打上端口的PVID,并进行交换转发,如果有则判断该hybrid端口是否允许该VLAN的数据进入:如果可以则转发,否则丢弃。 备注:PVID为Port-base Vlan ID,也就是端口的虚拟局域网ID号,关系到端口收发数据帧时的VLAN TAG 标记。 3-2、端口发送报文时的处理 Acess端口发报文: 将报文的VLAN信息剥离,直接发送出去 trunk端口发报文: 比较端口的PVID和将要发送报文的VLAN信息,如果两者相等则剥离VLAN信息,再发送,否则报文将携带原有的VLAN标记进行转发。 hybrid端口发报文: 判断该VLAN在本端口的属性 如果是untag则剥离VLAN信息,再发送,如果是tag则比较端口的PVID和将要发送报文的VLAN信息,如果两者相等则剥离VLAN信息,再发送,否则报文将携带原有的VLAN标记进行转发。 4、示例讲解 多交换机的情况下,VLAN是怎么工作的呢?下图所示的这种情况,两个交换机VLAN相同,都是默认VLAN 1,即两个交换机之间的联系同在VLAN 1之内。路由器是所有节点的出口。 这时单播,多播和广播数据自由传输,所有节点属于同一IP地址。这时节点之间的通信不会有问题,因为交换机的SAT显示它们在同一VLAN。 而下面这种连接方式就会有问题。由于VLAN在连接端口的主机之间创建了三层边界,它们将无法通信。 仔细看上图,这里有很多问题。第一,所有主机都在同一IP网,尽管连接到不同的VLAN。第二,路由器在VLAN 1,因此与所有节点隔离。最后,两台交换机通过不同的VLAN互连。每一点都会造成通信阻碍,合在一起,网络各元素之间会完全无法通信。 交换机用满或同一管理单元物理上彼此分离的情形是很常见的。这种情况下,VLAN需要通过trunk延伸至相邻交换机。trunk能够连接交换机,在网络间传载VLAN信息。如下图所示: 对之前的拓扑的改进包括: PC 1和PC 2分配到192.168.1.0网段以及VLAN 2。 PC 3和PC 4分配到192.168.2.0网段以及VLAN 3。 路由器接口连接到VLAN 2和VLAN 3。 交换机间通过trunk线互连。 注意到trunk端口出现在VLAN 1,他们没有用字母T来标识。trunk在任何VLAN都没有成员。现在VLAN跨越多交换机,同一VLAN下的节点可以物理上位于任何地方。 再次解释下什么是Trunk: Trunk是在两个网络设备之间承载多于一种VLAN的端到端的连接,将VLAN延伸至整个网络。没有VLAN Trunk,VLAN也不会非常有用。VLAN Trunk允许VLAN数据流在交换机间传输,所以设备在同一VLAN,但连接到不同交换机,能够不通过路由器来进行通信。 一个VLAN trunk不属于某一特定VLAN,而是交换机和路由器间多个VLAN的通道。如下图所示,交换机S1和S2,以及S1和S3之间的链路,配置为传输从VLAN10,20,30以及90的数据流。该网络没有VLAN trunk就无法工作。 当安装好trunk线之后,帧在trunk线传输是就可以使用trunk协议来修改以太网帧。这也意味着交换机端口有不止一种操作模式。缺省情况下,所有端口都称为接入端口。当一个端口用于交换机间互连传输VLAN信息时,这种端口模式改变为trunk,节点也路由器通常不知道VLAN的存在并使用标准以太网帧或“untagged”帧。trunk线能够使用“tagged”帧来标记VLAN或优先级。 因此,在trunk端口,运行trunk协议来允许帧中包含trunk信息。如下图所示: PC 1在经过路由表处理后向PC 2发送数据流。这两个节点在同一VLAN但不同交换机。步骤如下: 以太网帧离开PC 1到达Switch 1。 Switch 1的SAT表明目的地是trunk线的另一端。 Switch 1使用trunk协议在以太网帧中添加VLAN id。 新帧离开Switch 1的trunk端口被Switch 2接收。 Switch 2读取trunk id并解析trunk协议。 源帧按照Switch 2的SAT转发至目的地(端口4)。 5、工程实践 我们利用cisco packet trace工具来对上述描述的vlan的技术点进行工程实践,内容包括通过四台PC、两台交换机,通过一个trunk链路建立两个vlan的过程。 1、通过cisco packet trace我们首先建立一个如下图的网络拓扑结果。pc1接switch1的0/1端口;pc2接switch1的0/2端口;laptop0接switch2的0/1端口;laptop1接switch2的0/2端口;trunk链路有两台交换机的普通端口0/3互联。 2、分别为四台PC分配静态的IP。如图所示PC3为192168.10.1;根据vlan规划,PC2的IP为192.168.20.1;laptop0的IP192.168.20.1;laptop1的IP192.168.20.2; 3、配置switch1,命令如下 Switch》enable Switch#configure terminal Switch(config)#hostname SA SA(config)#vlan 10 SA(config-vlan)#exit SA(config)#vlan 20 SA(config-vlan)#exit SA(config)#interface fa0/1 SA(config-if)#switchport access vlan 10 SA(config-if)#exit SA(config)#interface fa0/2 SA(config-if)#switchport access vlan 20 SA(config-if)#exit SA(config)#interface fa0/3 SA(config-if)#switchport mode trunk SA(config-if)#switchport trunk allowed vlan all 通过测试 4、配置switch2,命令如下 Switch》enable Switch#configure terminal Switch(config)#hostname SB SB(config)#vlan 10 SB(config-vlan)#exit SB(config)#vlan 20 SB(config-vlan)#exit SB(config)#interface fa0/1 SB(config-if)#switchport access vlan 10 SB(config-if)#exit SB(config)#interface fa0/2 SB(config-if)#switchport access vlan 20 SB(config-if)#exit SB(config)#interface fa0/3 SB(config-if)#switchport mode trunk SB(config-if)#switchport trunk allowed vlan all 通过测试 5、检查vlan间的互通性,从PC3(192.168.10.1)ping PClaptop0和laptop1情况如下:

    时间:2020-06-12 关键词: 局域网 vxlan 交换机 vlan

  • 如何划分VLAN网络 什么样的网络需要划分

    如何划分VLAN网络 什么样的网络需要划分

    一、VLAN的定义:近距离全面了解VLAN VLAN是英文Virtual Local Area Network的简称,又叫虚拟局域网,是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。要想划分VLAN,必须购买支持VLAN功能的网络设备。 二、划分VLAN的作用:划分VLAN网络 VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的,一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中。即使是处在同一网段的两台计算机,如果不在同一VLAN中,它们各自的广播流也不会相互转发。划分VLAN有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。由于VLAN隔离了广播风暴,也隔离了不同VLAN之间的通讯,因此,不同VLAN之间的通讯必须依靠路由器或者三层交换机来实现。 三、VLAN的划分方法: 划分VLAN有四种方法,每种方法各有长短。在对网络划分VLAN时,必须根据网络的实际情况,选择一种合适的划分方法。 1、根据端口的划分VLAN:许多网络厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员。顾名思义,基于端口划分VLAN就是将交换机的某些端口定义为一个VLAN。第一代VLAN技术只支持在同一台交换机的多个端口划分VLAN,第二代VLAN技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分VLAN,不同交换机上的若干个端口可以组成同一个VLAN。图二 根据端口划分VLAN 根据端口划分VLAN优点是简单明了,管理也非常方便,缺点是维护相对繁琐。不过,根据端口划分VLAN是最常用的一种VLAN划分方法。 2、根据MAC地址划分VLAN:每块网卡在全球都拥有唯一的一个物理地址,即MAC地址,根据网卡的MAC地址可以将若干台计算机划分在同一个VLAN中。这种方式的最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他的交换机时,VLAN不用重新配置;缺点是某一VLAN初始化时,所有的用户都必须进行配置,网管的负担比较重。 3、根据网络层划分VLAN:这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型(如果支持多协议)划分,而不是根据路由划分。注:这种VLAN划分方式适合广域网,不适合局域网。 4、根据IP组播划分VLAN:IP组播实际上也是一种VLAN的定义,即认为一个组播组就是一个VLAN。这种划分方法将VLAN扩大到了广域网,不适合局域网,因为企业网络的规模尚未达到如此大的规模。 显而易见,所有的VLAN技术并不是完全适合企业网络使用。对VLAN有了一个全面的认识之后,网管应该能够根据自己所处的网络环境做出是否需要划分VLAN的准确判断。 四、怎样的网络需要划分VLAN? 诚然,划分VLAN可以减少广播风暴的产生,提高网络通讯效率,但网管也必须清楚一点,不合理的VLAN也会影响网络的传输性能。为此,网管在制订VLAN划分网络改造计划之前,必须开清楚自己的网络是否有必要划分VLAN。判断网络是否需要划分VLAN,必须以网络运行的一些参数为依据。对划分VLAN有参考价值的几个网络参数有: 1、网络流量:通常情况下,需要划分VLAN的网络是因为网络流量比较大,为此,网络流量成为是否划分VLAN的一个重要网络参数。如果企业网络的传输性能非常差,可以使用Sniffer等软件查看一下网络流量,尤其是广播流量。如果网络流量非常大,网络必须划分VLAN,反之则无需划分VLAN。图三 网络流量表格 另外,在查看网络流量时,一定要把病毒等非客观因素的影响考虑在内,一旦网络内的客户机感染了蠕虫类病毒,网络流量也会变大。 2、网络规模:网络规模与网络流量大小是成正比的,网络客户端数量越多,网络流量就会越大,网络规模也成为是否需要划分VLAN的一个网络参数。有经验的网管,可以根据企业的网络规模估算网络流量。企业的互联网应用无非是电子邮件、浏览网页等商务应用,每台机器正常工作时的流量也仅仅在300Kbps左右,以此可以估算网络的总流量。据经验,客户端数量在100台以下的企业网络是无需划分VLAN的,因为整个网络流量不会太大,划分了VLAN只能降低网络传输效率。 3、安全需求:划分VLAN可以提高企业网络的安全性,安全需求也是划分VLAN的一个参考条件。不少企业对网络的安全需求比较高,因为市场部和财务部的一些机密不想被普通员工浏览,这种情况下,企业必须划分VLAN将企业的各个部门的数据进行加固。 将自己网络的三个参数量化一下就可以判断自己的网吧是否需要划分VLAN。在划分VLAN时,同样有一定的技巧可言,好的VLAN划分模式会提升网络的传输质量。 五、选择合适的VLAN划分模式 很多网管只知道划分VLAN可以提升网络传输性能,并不知道一个不合理的VLAN划分模式会降低网络的传输性能。由于各企业网络环境不同,最适合其使用的VLAN划分方式也不同。下面,笔者结合实例详细讲一下企业网络使用何种VLAN划分模式更合理。 企业网络环境:网络中有43台客户机,其中35台是台式机,8台笔记本。网络流量并不是太大,由于财务部有一些敏感数据不想让普通员工看到,为了提高网络的安全性,网管决定对该网络划分VLAN,隔断普通员工与财务部员工PC的通讯。图四 企业网络拓扑图 企业应用需求:从上文叙述可知,该企业划分VLAN是为了提高安全性,提升网络传输性能并非主要目的。由于该企业的客户机数量不多,笔记本有很强的移动性,日常办公中,管理人员通常需要将笔记本移动到会议室,满足移动办公的需要。这种情况下,根据端口划分VLAN的模式并不适合该企业,最合适的划分VLAN方式是根据MAC地址划分。 对于企业而言,最适合的VLAN划分模式是根据端口划分VLAN和根据MAC地址划分VLAN两种模式。对于客户机数量不大,而且又经常需要移动办公的企业网络来说,根据MAC地址划分VLAN是一种最佳的划分模式。对于客户机数量众多,而且无需移动办公的企业网络来说,可以根据端口划分VLAN。总之,根据网络需求选择一种合适的VLAN划分模式。 结束语:划分VLAN似乎是一个老生常谈的话题,可在实际应用中却罕有人能够将划分VLAN这个管理手段用好。更重要的是,有些企业的网络不需要划分VLAN,结果网管却为其划分了VLAN,导致网络通讯效率降低,殊不知,合理的划分VLAN才能提高网络传输效率,更不要把划分VLAN当成解决网速慢的良方。

    时间:2020-06-12 关键词: vlan

  • 你了解AP隔离吗

    你了解AP隔离吗

    现在无线网已经成为了一种不可缺少的东西,不管我们是去咖啡厅喝咖啡,还是去快餐店吃东西,我们常问的一句话已经变成了“你们家有无线吗,密码是多少?”,我们都了解路由器,那么你们知道什么是AP隔离吗,它有什么作用呢? AP隔离是一种路由模式。AP隔离指的是开启之后,各个连接的设备不能互相通讯,起到隔离的作用,来保障不同用户的安全。 适用范围 该措施非常适合大型的会议室、酒店、机场等公共场所的无线网络建设,让各个接入的无线客户端之间相互保持隔离,提供彼此间更加安全的接入。该措施对于家庭用户来说没有太多的实际意义,但企业用户在一些特殊的场合可以采用这种方式来加强无线网络的安全性。例如有客户或外单位人员参加的会议等公共活动。该方法用于对酒店和机场等公共热点Hot Spot的架设,让接入的无线客户端保持隔离,提供安全的Internet接入。 无线AP和无线路由器之间的区别 从外观上来讲,无线AP和无线路由器还真是像哥俩,外形相同,都有天线,除了看说明文字之外,也就只有登入管理界面才能看清这两种设备的真面目,不过因为无线AP除了需要一个配置用的以太网端口以外,不像家用无线路由器一样提供众多的以太网端口,这暂且作为区分无线AP和无线路由器最明显的标志吧,下边就分别来说说这两种设备的特点和区别: 从功能上来看,无线路由器比工作在点到多点模式下的无线AP多了一个NAT地址转换的功能,而且现在市面常见的无线路由器普遍支持WDS技术,这种技术可以将多个无线路由器连在一起,起到一个覆盖更大无线网络范围的作用,说白了,这种无线路由器就是既有点到点模式和点到多点模式下AP的全部功能,同时又可以进行地址转换(NAT),正是有了NAT功能,才能将内网地址(比如192.168.0.1-192.168.0.254)转换为公网地址,实现内网多台主机共享INTERNET连接。 为什么需要使用AP隔离? 如果需要禁止无线终端之间互相通信,那么可以开启AP隔离。举个例子,您的咖啡厅为顾客提供无线WiFi,但是为了保护顾客无线终端的安全,禁止无线终端互相访问(降低遭受局域网攻击的风险),使用AP隔离即可。 AP隔离开启的作用 AP隔离的英文术语为AP Isolation。多见于无线通信方面,常见于路由器设置中。无线路由器的AP隔离可以类似的看作有线交换机中的VLAN。 VLAN简单的来说是:只有在相同的VLAN里面的局域网在线设备才能够互相访问。打比方在有线交换机中把设备A和设备B划分入VLAN10,其余设备在默认的VLAN1,那么设备A只能和设备B进行互相通讯,无法与其他不同的VLAN间的设备通讯,扫描也扫描不到,其余在VLAN1的设备他们之间可以互相访问,同理,他们也不能访问设备A和设备B。 同理,回到无线路由器的设置中,开启AP隔离就是给所有的设备分配一个独立的“VLAN”标识符,每个设备都在不同的“VLAN”中,所以大家只能访问网关个外网,各个设备之间就无法互相访问了。 无线路由器开启AP隔离,非常适合应用与大型会议室、机场、酒店等公共场所的无线网络建设,让各个接入的无线客户端保持隔离,提供彼此间更加安全的接入,优点是提升了安全性,缺点也很明显,就是所有的无线设备都无法进行局域网通信了,很多应用都用不了。 开启ap隔离能防蹭网 1、登陆路由器设置 2、点击应用管理 3、点击AP隔离 4、选中开启,点击保存即可! 5、至此AP隔离设置完成!其实AP隔离设置很简单,关键很多朋友不知道其功用!下面也简单说下:很多朋友家有客来访时都使用的同一个主人WIFI,这使得连接同一网络的客户直接存在数据安全共享问题,如果开启AP隔离,这样使得WIFI网络链接的设备之间无法相互访问,相互之间隔离,起到很好的安全防护作用! 总结: AP隔离的作用就相当于以太网中的VLAN,如果一台以太网交换机配置有多个VLAN,则在不同VLAN中的主机在通常情况下是无法进行互相访问的,要想互访,需要借助路由表实现(交换机是三层交换机),好了,有点扯远了,AP隔离一言以蔽之就是将不同的无线客户端隔离起来,不能进行数据交换,通常用在对数据安全要求较高的环境下,比如在企业中,如果有客户来访并且要上网,可以使用AP隔离的方式来保障企业内部的数据安全。

    时间:2019-12-18 关键词: 无线路由器 ap隔离 vlan

  • 交换机的VTP技术如何实现不同Vlan和网络间通信

    三层交换技术就是二层交换技术加三层路由转发技术,传统的交换技术在数据链路层进行操作,三层交换技术是在网络层实现数据包的高速转发。 应用第三层交换技术即可实现网络路由的功能,又可以根据不同的网络状况做到最优的网络性能。三层交换机最重要的目的是加大大型局域网内部的数据交换,并不能取代路由器的工作,处于同一个局域网中各个子网的互联以及局域网中Vlan间的路由,用三层交换机来代替路由器,而只有局域网与公网互联网之间要实现跨越地域的网络访问时,才通过专业路由器。 了解了三层交换技术,我们下面通过交换机的VTP技术来实现不同Vlan、网络间的通信,之所以使用VTP技术主要原因在于大大减轻了我们对Vlan的管理操作,可以方便地增加、删除和调整网络中的Vlan配置实现了系统化管理。 当三层交换机上划分了多个Vlan,且每个Vlan使用不同网段的IP地址时,要实现交换机下连的所有计算机进行相互通信,必须要设置每个Vlan的接口IP,并且所有计算机都要设置网关,网关为上连Vlan接口IP地址。如下图:三层交换机拓扑图: 案例需求分析:设置核心交换机 为VTP服务器,并创建vlan 10、vlan 20。设置接入层交换机为VTP客户机,使他们实现Vlan中继,配置交换机互联端口为Trunk类型,以及规划交换机的vlan端口分配,实现不同Vlan、不同网段的互相通信。 交换机的端口模式主要分为Acess类型、Trunk类型。默认情况下,交换机的端口模式均为Access类型,这种类型的端口只能隶属于一个Vlan中,通常用来连接计算机,而Trunk类型的端口可以允许多个Vlan通信,一般用来交换机互联。如下图: 1、核心交换机配置命令 2、接入层交换机SB配置命令 3、接入层交换机SC配置命令 4、测试网络连通性

    时间:2012-12-27 关键词: 网络 交换机 vtp vlan

  • VLAN之间通信的问题解决方法

     三层交换机有很多值得学习的地方,这里我们主要介绍三层交换机在VLAN通信中的作用,VLAN主要建立在交换机的基础上,但在没有三层交换机的情况下,如何利用路由器来解决VLAN之间通信的问题呢?本文通过实际案例进行了讲解。 第二层交换机工作在OSI参考模型的第2层(数据链路层)上,主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制等。为了改进交换机的性能,厂商都推出了第三层交换机,它在保留第二层计算机所有功能的前提上,增加了许多新的功能,如对VLAN的路由支持、对链路汇聚的支持,甚至具有防火墙的功能等。本文内容介绍了在没有三层交换机的情况下如何利用废旧路由器解决VLAN之间通信的问题。 一、三层交换机坏了怎么办? 如今,实现VLAN间路由方法都是采用集成了路由处理器的交换机。这种情况下,路由处理器位于交换机机箱的某块线路卡上。最新的汇聚层交换机的趋势是将路由处理器集成在与交换引擎相同的模块上。交换机的背板(backplane)提供了交换引擎和路由处理器之间的通信路径。由于路由处理器直接与交换机背部相连,这使得路由器能更紧密地集成到交换过程中。这不仅能简化配置,还能提供网络中2层和3层之间的智能通信。 另处,由于这种方案提供了比外部trunk速率更高的链路,因此性能也得到改善。两个使用内部路由处理器交换机的例子是采用RSM的交换机,VLAN间交换的速率可以达到175Mpps(百万数据包/秒);以及采用使用MSFC2技术的交换机,VLAN间交换的速率可达210Mpps,下面是以Cisco 三层交换机为例的组网方案,这样可以轻松的实现VLAN间的路由访问和上网需求,在这种情况下如果三层交换机坏了怎么办?有人说可能会说,再买一个不就完了!这里有三方面的因素使得三层交换机不会那么快的回到这个网络中: 1.三层交换机的价格比较贵,即使是购买一个二手的CISCO 3550也要1万多块钱。 2.如果是政府或者事业单位的话,可能需要申报→审批→询价→采购确认→供货商签合同→用户接收设备→反馈到负责采购的单位→工程施工等,一个漫长的过程。 二、问题分析(Router-on-a-Stick功能介绍) 前面我们已经提到过,三层交换机实际上就是在二层交换机的基础上增加了路由器模块。这是一种物理的方法,如果要在外部加入一个路由器,让路由器替代这一功能就可以替代三层交换机实现VLAN间的路由了。采用这种方法可以有效的利用现有的设备。 从技术上分析,只要路由器的以太网接口支持VLAN Trunking 功能,就可以把路由器与交换机之间的链路设置成Trunk,传递所有VLAN的数据流,在将路由器的这个以太网接口划分成与VLAN数量相等的子接口,每个子接口连接一个VLAN,这种办法称为“Router-on-a-Stick”,如图1所示。 很多路由器产品都支持这种翻译过来叫做“单臂路由”的解决方案,如果现在的路由器不支持这项技术,我们可以马上购买一台旧的路由器,价格应该只在几百元。事实上,几乎所有支持下列功能路由器和交换机都支持这种方案?ISL或802.1Q(两台设备必须支持相同的trunking技术);快速以太网或吉比特以太网(两台设备必须支持相同的速率)。

    时间:2012-08-24 关键词: 通信 方法 vlan

  • 路由器桥接功能在VLAN技术划分中的应用

    路由器桥接技术之专有协议的兼容。但是在准备实施VLAN的计划时遇到了一些问题。我们知道,虚拟局域网VLAN是可以从逻辑上划分的独立物理网络,一般可以认为等价于一个第二层广播域。在交换机中数据帧不能在2个VLAN之间转发,要实现VLAN之间的通信,需要将交换机连接到第三层设备(如路由器或第三层交换机)进行路由。一般来说,一个物理端口只属于一个VLAN,这样VLAN的数量必须与路由器以太网物理端口数量以及交换机用于级联的端口数量保持一致,这样将导致大量的端口浪费,并且极大地限制了VLAN的扩展和划分灵活性。为了解决这一问题,实现一个物理端口上传输多个VLAN数据流,可以使用“标签”(Tagging)技术,即在此端口上对每个数据帧贴上标签(Tag)用于标记该帧所属的VLAN,系统利用其VLAN标识号即VLAN ID来确定数据帧的转发,这就需要网络设备支持Tagging封装协议。 在本实例中所遇到的技术难题是,Catalyst 1924交换机与SuperStack 1100交换机分别支持不同的VLAN tagging封装协议:Catalyst 1924可以封装Cisco专有的ISL协议,而SuperStack 1100则只能封装IEEE 802.1Q,这2种协议是互不兼容的。这样2种交换机不能够通过一个级联端口同时传输多个VLAN数据流,势必仍将造成端口浪费并限制VLAN划分的灵活性。 所幸的是,该单位还有一台Cisco 3640路由器,而且该路由器包含2个以太网端口,同时此Cisco 3640的IOS版本支持以上2种VLAN tagging封装协议,这时候就可以利用路由器的透明桥接功能了。在介绍解决方案之前,先对Cisco路由器的透明桥接特性作简要的说明。 路由器桥接技术之Cisco路由器的透明桥接 在Cisco路由器中,其IOS软件支持基于以太网、FDDI光纤网和串行链路的透明桥接。 Cisco路由器提供集成的路由与桥接(Integrated Routing and Bridging,IRB)功能。当配置了IRB后,不可路由的协议数据流可以在配置为相同网桥组的端口上实现桥接交换,同时可以路由的协议数据流则在其他的路由端口或不同的网桥组之间实现路由。 这里提到了一个概念,即网桥组(Bridge-Group)。要实现不同的端口之间的桥接交换,必须将这些端口归到同一个网桥组当中。从概念上说,配置为同一个网桥组中的所有端口属于同一个第二层的广播域,不管这个端口类型是广域网端口还是以太网端口,也不管这个端口是物理端口还是逻辑端口(如X.25的子口或以太网的VLAN子口)。Cisco路由器为每一个已配置的网桥组自动产生一个虚拟接口,称之为Beidge-Group Virtual Interface(BVI),在不同的BVI之间或BVI与其它的端口之间可以实现路由的能力。下面说明BVI的主要概念和IRB的配置任务。 其中端口E0、E1、E2是桥接端口,归到了同一个网桥组Bridge-Group 1中,路由器为此自动产生一个逻辑虚拟接口BVI 1,端口E3则是路由端口。就工作原理来说,此图配置的路由器等价于这样的网络连接,即一个由E0、E1、E2及一个上联口组成的4口交换机和一个由BVI 1、E3组成的2口路由器通过BVI 1接口进行连接,显然E0、E1和E2这3个口是在同一广播域中。 路由器桥接技术之解决方案 有了IRB的相关概念,就可以解决前面提到的问题了。在实际的解决方案中,首先,给Catalyst 1924和SuperStack 1100交换机划分VLAN,并在它们的上联端口上分别启用ISL和IEEE 802.1Q标签协议,然后将它们分别连接到Cisco 3640路由器的2个以太网端口上,这里使用Catalyst 1924的Bx口和SuperStack 1100的26号口作为上联口。完成物理线缆的连接后,主要的工作就是配置Cisco 3640路由器。作为例子,这里考虑有2个VLAN的情况,分别是VLAN 1和VLAN 2,假设分别对应销售部门和财务部门,网络结构如附图所示。 在路由器中,要使以太网端口同时传输不同的VLAN数据流,应该将Tagging协议封装到子口中。例如在Cisco 3640与Catalyst 1924相连的端口上,对应VLAN 1应使用如下的配置命令: interface fastethernet 0/0.1 encapsulation isl 1 同样地,与SuperStack 1100相连的端口上也要做子口配置,只是要将封装协议改为IEEE 802.1Q,命令如下: interface fastethernet 0/1.1 encapsulation dot1q 1 有了VLAN子口,只要将相同VLAN的子口归到同一个网桥组里,就可以实现Catalyst 1924和SuperStack 1100的VLAN互通了。在这里,如果将fastethernet 0/0.1和fastethernet 0/1.1都归到bridge-group 1中,那么Catalyst 1924的VLAN 1和SuperStack 1100的VLAN 1就从逻辑上合并为一个VLAN。 最后,为网桥组BVI接口配置上IP地址,并辅以一定的ACL列表设置,就可以实现VLAN 1和VLAN 2之间的安全路由了。 在配置网络上的服务器和工作站时,VLAN 1财务部门的计算机默认网关应设为路由器配置中接口BVI 1的地址,即192.168.1.254。同样,VLAN 2销售部门的计算机默认网关应设为接口BVI 2的地址,即192.168.2.254。

    时间:2012-08-16 关键词: 中的应用 桥接功能 路由器 vlan

  • 路由器桥接功能在VLAN技术划分中的应用

    路由器桥接技术之专有协议的兼容。但是在准备实施VLAN的计划时遇到了一些问题。我们知道,虚拟局域网VLAN是可以从逻辑上划分的独立物理网络,一般可以认为等价于一个第二层广播域。在交换机中数据帧不能在2个VLAN之间转发,要实现VLAN之间的通信,需要将交换机连接到第三层设备(如路由器或第三层交换机)进行路由。一般来说,一个物理端口只属于一个VLAN,这样VLAN的数量必须与路由器以太网物理端口数量以及交换机用于级联的端口数量保持一致,这样将导致大量的端口浪费,并且极大地限制了VLAN的扩展和划分灵活性。为了解决这一问题,实现一个物理端口上传输多个VLAN数据流,可以使用“标签”(Tagging)技术,即在此端口上对每个数据帧贴上标签(Tag)用于标记该帧所属的VLAN,系统利用其VLAN标识号即VLAN ID来确定数据帧的转发,这就需要网络设备支持Tagging封装协议。 在本实例中所遇到的技术难题是,Catalyst 1924交换机与SuperStack 1100交换机分别支持不同的VLAN tagging封装协议:Catalyst 1924可以封装Cisco专有的ISL协议,而SuperStack 1100则只能封装IEEE 802.1Q,这2种协议是互不兼容的。这样2种交换机不能够通过一个级联端口同时传输多个VLAN数据流,势必仍将造成端口浪费并限制VLAN划分的灵活性。 所幸的是,该单位还有一台Cisco 3640路由器,而且该路由器包含2个以太网端口,同时此Cisco 3640的IOS版本支持以上2种VLAN tagging封装协议,这时候就可以利用路由器的透明桥接功能了。在介绍解决方案之前,先对Cisco路由器的透明桥接特性作简要的说明。 路由器桥接技术之Cisco路由器的透明桥接 在Cisco路由器中,其IOS软件支持基于以太网、FDDI光纤网和串行链路的透明桥接。 Cisco路由器提供集成的路由与桥接(Integrated Routing and Bridging,IRB)功能。当配置了IRB后,不可路由的协议数据流可以在配置为相同网桥组的端口上实现桥接交换,同时可以路由的协议数据流则在其他的路由端口或不同的网桥组之间实现路由。 这里提到了一个概念,即网桥组(Bridge-Group)。要实现不同的端口之间的桥接交换,必须将这些端口归到同一个网桥组当中。从概念上说,配置为同一个网桥组中的所有端口属于同一个第二层的广播域,不管这个端口类型是广域网端口还是以太网端口,也不管这个端口是物理端口还是逻辑端口(如X.25的子口或以太网的VLAN子口)。Cisco路由器为每一个已配置的网桥组自动产生一个虚拟接口,称之为Beidge-Group Virtual Interface(BVI),在不同的BVI之间或BVI与其它的端口之间可以实现路由的能力。下面说明BVI的主要概念和IRB的配置任务。 其中端口E0、E1、E2是桥接端口,归到了同一个网桥组Bridge-Group 1中,路由器为此自动产生一个逻辑虚拟接口BVI 1,端口E3则是路由端口。就工作原理来说,此图配置的路由器等价于这样的网络连接,即一个由E0、E1、E2及一个上联口组成的4口交换机和一个由BVI 1、E3组成的2口路由器通过BVI 1接口进行连接,显然E0、E1和E2这3个口是在同一广播域中。 路由器桥接技术之解决方案 有了IRB的相关概念,就可以解决前面提到的问题了。在实际的解决方案中,首先,给Catalyst 1924和SuperStack 1100交换机划分VLAN,并在它们的上联端口上分别启用ISL和IEEE 802.1Q标签协议,然后将它们分别连接到Cisco 3640路由器的2个以太网端口上,这里使用Catalyst 1924的Bx口和SuperStack 1100的26号口作为上联口。完成物理线缆的连接后,主要的工作就是配置Cisco 3640路由器。作为例子,这里考虑有2个VLAN的情况,分别是VLAN 1和VLAN 2,假设分别对应销售部门和财务部门,网络结构如附图所示。 在路由器中,要使以太网端口同时传输不同的VLAN数据流,应该将Tagging协议封装到子口中。例如在Cisco 3640与Catalyst 1924相连的端口上,对应VLAN 1应使用如下的配置命令: interface fastethernet 0/0.1 encapsulation isl 1 同样地,与SuperStack 1100相连的端口上也要做子口配置,只是要将封装协议改为IEEE 802.1Q,命令如下: interface fastethernet 0/1.1 encapsulation dot1q 1 有了VLAN子口,只要将相同VLAN的子口归到同一个网桥组里,就可以实现Catalyst 1924和SuperStack 1100的VLAN互通了。在这里,如果将fastethernet 0/0.1和fastethernet 0/1.1都归到bridge-group 1中,那么Catalyst 1924的VLAN 1和SuperStack 1100的VLAN 1就从逻辑上合并为一个VLAN。 最后,为网桥组BVI接口配置上IP地址,并辅以一定的ACL列表设置,就可以实现VLAN 1和VLAN 2之间的安全路由了。 在配置网络上的服务器和工作站时,VLAN 1财务部门的计算机默认网关应设为路由器配置中接口BVI 1的地址,即192.168.1.254。同样,VLAN 2销售部门的计算机默认网关应设为接口BVI 2的地址,即192.168.2.254。

    时间:2012-08-14 关键词: iOS vlan

  • 三层交换机在VLAN通信中的作用

    三层交换机有很多值得学习的地方,这里我们主要介绍三层交换机在VLAN通信中的作用,VLAN主要建立在交换机的基础上,但在没有三层交换机的情况下,如何利用路由器来解决VLAN之间通信的问题呢?本文通过实际案例进行了讲解。 第二层交换机工作在OSI参考模型的第2层(数据链路层)上,主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制等。为了改进交换机的性能,厂商都推出了第三层交换机,它在保留第二层计算机所有功能的前提上,增加了许多新的功能,如对VLAN的路由支持、对链路汇聚的支持,甚至具有防火墙的功能等。本文内容介绍了在没有三层交换机的情况下如何利用废旧路由器解决VLAN之间通信的问题。 一、三层交换机坏了怎么办? 如今,实现VLAN间路由方法都是采用集成了路由处理器的交换机。这种情况下,路由处理器位于交换机机箱的某块线路卡上。最新的汇聚层交换机的趋势是将路由处理器集成在与交换引擎相同的模块上。交换机的背板(backplane)提供了交换引擎和路由处理器之间的通信路径。由于路由处理器直接与交换机背部相连,这使得路由器能更紧密地集成到交换过程中。这不仅能简化配置,还能提供网络中2层和3层之间的智能通信。 另处,由于这种方案提供了比外部trunk速率更高的链路,因此性能也得到改善。两个使用内部路由处理器交换机的例子是采用RSM的交换机,VLAN间交换的速率可以达到175Mpps(百万数据包/秒);以及采用使用MSFC2技术的交换机,VLAN间交换的速率可达210Mpps,下面是以Cisco 三层交换机为例的组网方案,这样可以轻松的实现VLAN间的路由访问和上网需求,在这种情况下如果三层交换机坏了怎么办?有人说可能会说,再买一个不就完了!这里有三方面的因素使得三层交换机不会那么快的回到这个网络中: 1.三层交换机的价格比较贵,即使是购买一个二手的CISCO 3550也要1万多块钱。 2.如果是政府或者事业单位的话,可能需要申报→审批→询价→采购确认→供货商签合同→用户接收设备→反馈到负责采购的单位→工程施工等,一个漫长的过程。 二、问题分析(Router-on-a-Stick功能介绍) 前面我们已经提到过,三层交换机实际上就是在二层交换机的基础上增加了路由器模块。这是一种物理的方法,如果要在外部加入一个路由器,让路由器替代这一功能就可以替代三层交换机实现VLAN间的路由了。采用这种方法可以有效的利用现有的设备。 从技术上分析,只要路由器的以太网接口支持VLAN Trunking 功能,就可以把路由器与交换机之间的链路设置成Trunk,传递所有VLAN的数据流,在将路由器的这个以太网接口划分成与VLAN数量相等的子接口,每个子接口连接一个VLAN,这种办法称为“Router-on-a-Stick”,如图1所示。 很多路由器产品都支持这种翻译过来叫做“单臂路由”的解决方案,如果现在的路由器不支持这项技术,我们可以马上购买一台旧的路由器,价格应该只在几百元。事实上,几乎所有支持下列功能路由器和交换机都支持这种方案?ISL或802.1Q(两台设备必须支持相同的trunking技术);快速以太网或吉比特以太网(两台设备必须支持相同的速率)。

    时间:2012-08-09 关键词: 通信 三层交换机 中的作用 vlan

  • VLAN技术在智能化变电站网络中的应用探讨

    标签:VLAN技术  智能化变电站 内容摘要:参照IEC61850标准通信体系要求,通过对单间隔传输流量的计算,给出了用VLAN技术解决过程层数据流量的技术方案,并从VLAN技术作用、定义方式、802.1p协议、划分原则等方面深入探讨VLAN技术在智能化变电站组网中的应用。 虚拟局域网VLAN(Virtual LocalArea Networ)技术充分体现了现代网络技术的重要特征:高速、灵活、管理简便和扩展容易。是否具有VLAN功能是衡量局域网交换机的一项重要指标,网络的虚拟化也是未来网络发展的潮流。VLAN技术是通过将局域网内的设备逻辑地划分成不同网段,从而实现组建虚拟工作组的技术,达到减少碰撞和广播风暴、增强网络安全性,并为802.1p协议的实现奠定了技术基础,提供了实现手段。 交换机在网络中占据着绝对的位置,所以从某种意义上来说,交换机的性能与成本决定了网络的性能与成本。目前10/100M自适应网络交换机是市场的主流,1000M网络交换机由于成本原因没有得到大面积推广。智能化变电站过程层网络信息数据总量十分可观,但大部份信息数据不需要横向流通,在过程层网络中采用VLAN组网技术,为100M以太网交换机在智能化变电站组网中的应用奠定了理论基础,既降低了组网成本,又满足了网络安全、可靠性。 1 数字化变电站的通信要求 IEC61850标准把变电站自动化系统从功能逻辑上分配为三层(站层、间隔层、过程层)。这些层及逻辑接口的逻辑关系如图1所示。     根据IEC61850-7-1标准,过程层和间隔层采用IEC61850-9-1/2协议和GOOSE协议通信,间隔层装置和站控层采用IEC61850-8-1(MMS)通信。IEC61850-9-1采用点对点传送方式,只需考虑传送介质的带宽和接受方CPU处理数据的能力,而不用担心数据流量对于其他间隔设备传输的影响,因为它并没有通过网络与其他间隔共享网络带宽,所以不需要交换机。这种方式简单可靠,但光纤连线繁杂,无法在标准范围内实现跨间隔保护,安装方式不灵活。而IEC61850-9-2方式将合并器采样数据信号以光纤方式接入过程层网络,间隔层保护、测控、计量等设备不再与合并器直接相连,通过过程层网络获取信息数据,从而达到采样信号的信息共享。通过在交换网络中采用网络优先级技术、VLAN技术、组播技术等网络技术有效的防止采样值传输流量、速度对过程层网络地影响,保证过程层数据在100M以太网上安全、高效、有序传输。 IEC61850-3部分定义了变电站自动化系统(SAS)站内智能电子设备(IED)之间的通信及相关系统要求,对站内设备监视、配置和控制的通信系统的可靠性、可用性、可维护性、安全性、数据完整性等性能提出了要求。为了满足这些要求,设备间通讯依靠基于IEC61850标准的100-Mbit/s光纤以太网实现,过程层设备通过过程级总线互联,间隔层设备通过站级总线互联。 网络交换机要求具备以下管理功能: 可靠性符合IEC61850-3标准 交换机支持多环组网方案 高速eRSTP环网冗余技术,每台交换机的恢复时间<5ms Zero-Packet-Loss零丢包技术 宽温度范围 超强的抗电磁干扰能力 MTBF长,保证了高可用性 支持802.1QVLANs 支持802.1p协议 2 单间隔传输流量计算和VLAN解决方案 2.1 传输流量计算 因为不同间隔间需要共享部分信息,而不是全部信息,因此将全站过程层交换机经过主干交换机进行星型模式级联,如图2所示。如果不对间隔层交换机流出数据进行流量控制,主干网交换机很容易流入流量超负荷的情况,使网络产生阻塞甚至瘫痪。我们对单个间隔的SMV数据流量及GOOSE数据流量进行理论计算和实际测试,结果基本一致。     IEC61850-9-2工程中实际最大报文长度(SVLD为变长量),单间隔SMV理论计算流量:按照每帧1点(12个模拟量通道)计算,一个合并器每秒种的数据流量: S=159字节×8bit/字节×50周波/s×80点/周波=5.088Mbit/s; 单间隔实际测试SMV流量和理论计算数据相当。 GOOSE工程中实际最大报文长度: 按照T0=10s计算,一个智能设备每秒种的数据流量: S=6016字节×8bit/字节×(1s/10)帧=0.048Mbit/s; 交换机数据吞吐总量由流入交换机的数据决定,理论上流入数据都可以正确流出,只是数据流量的大小决定了网络(延时)性能。主干网交换机上流入的数据主要是跨间隔保护需要的数据,如失灵保护、母线保护等需要的数据。按照单位间隔估算,如SMV数据中的保护电流、GOOSE数据等。由于GOOSE信息流量和SMV相比可以忽略不计,所以流入主干网交换机的数据相当于间隔交换机的三分之一,按照理论计算数据为1.6Mbit/s。所以主干网交换机除了在交换口数量上要满足工程选型外,对于一般规模的智能化变电站都可以满足容量的要求。 2.2 VLAN解决方案 上述已经明确了网络上需要横向传输的数据并不是全部数据,而是跨间隔保护或者其它设备需要的一部分,所以必须采用VLAN方案,即802.1p协议使其横向通过需要的数据,不需要共享和跨间隔利用的数据就在本间隔纵向流通即可。其次数据流通需要优先级区分,IEC61850规范对变电站内的网络上的数据进行了详细的划分,根据网络信息的不同需求和要求,给予不同的报文不同的优先级。 2.2.1 VLAN划分的几种模式 基于端口的VLAN 基于MAC地址的VLAN 基于路由的VLAN 基于策略的VLAN 基于端口的VLAN划分模式是最简单、有效的方法,在智能化变电站网络中得到了充分有效的应用。基于端口的VLAN模式是从逻辑上把交换机按照端口划分成不同的虚拟局域网络,使其在所需用的局域网络上流通。 2.2.2 过程层网络VLAN划分原则 对于采样值的处理: 电流合并器和其对应的装置应该划分到一个VLAN,且全站唯一;电流合并器应和其所在母线上的全部需要电压的装置划分为一个VLAN且全站唯一。 GOOSE信息的处理: 采用IEC61850-9-2方式,对全站GOOSE信息统一分配一个VLAN,且全站唯一。当采用IEC61950-9-2方式时,考虑到和采样值相比较,GOOSE的信息量非常少,不对其划分VLAN也不会对网络性能造成太大影响。 对时报文处理: 统一分配一个VLAN,默认为VLAN1。 2.2.3 过程层网络VLAN划分方法 按照间隔划分VLAN,是过程组网的基本原则,每个间隔划成一个VLAN。如110kV线路间隔、110kV分段间隔、110kVPT测控间隔、主变间隔、10kV线路间隔、10kV分段间隔、10kVPT测控间隔、电容器间隔、电抗器间隔、所用变间隔等。如果10kV线路的间隔比较多(例如50多个),而所用交换机支持的最大VLAN个数又比较有限(如RUGGEDCOM型号交换机支持64个VLAN),可以一段母线或者多条线路间隔划为1个VLAN,以满足交换机的本身参数要求。如图3所示,某变电站的VLAN示意图。     2.2.4 线路间隔解决方案                 3 结论 本文通过对VLAN技术的说明以及数字化变电站系统和站内智能电子设备IED通信及相关的系统要求,系统地论述了VLAN技术在数字化变电站中的应用情况。经过数字化变电站实际运行,采用IEC61850-9-2规约和VLAN方案配置,具有光纤连线简洁,便于实现跨间隔保护,安装方式灵活,运行维护简单,其通信可靠性,简单性、安全性、数据完整性以及其他性能要求均完全符合IEC61850的要求。 参考文献 [1]IEC61850-5,功能的通信要求和装置模型[S]. IEC61850-5,Communication Requirements for Functionsand Device Models[S]. [2]IEC61850-9-2:2004,变电站通信网络和系统第9-2部分:特定通信服务映射(SCSM)映射到ISO/IEC8802-3的采样值[S]. IEC61850-9-2:2004,Specific Communication Service Mapping(SCSM)-Sampled Values over ISOIEC8802-3[S]. [3]IEEE802.1Q,VLAN信息规范[S]. IEEE802.1Q,VLAN Message Specification[S]. [4]张沛超.变电站通信网络和系统协议IEC61850的研究[Z]. ZHANG Pei-chao.Substation Communication Network and System Study of IEC61850[Z]. 更多好文:21ic智能电网

    时间:2012-08-02 关键词: 网络 通信网络 中的应用 智能化变电站 vlan

  • VXLAN和NVGRE能解决云网络VLAN不足

    虚拟化和云有各种各样的网络问题,但是最令人沮丧的是在复杂的虚拟环境里缺乏有效的VLAN,造成数据中心之间延伸远距离网络片段也困难重重。 要解决这些问题,VMware和微软采取了封装和隧道2大策略,分别是:VXLAN和NVGRE。 VXLAN和NVGRE都使用封装和隧道方式来创建大量的VLAN子网,这些子网可以扩展到2层和3层网络。这是为了解决IEEE802.1Q定义的数量有限的VLAN,实现云和专有网络中共享负载均衡的多租赁网络。 如果VXLAN和NVGRE都采取相同的措施,哪个更好?或者它们都能正常使用吗?这没有统一答案。 VXLAN标准:扩展VLAN,支持远距离VM迁移 VMware的VXLAN是为了实现多租户云网络所需要的远距离分割支持, 它使用一个名为VXLAN网络标识符(VNI)的24位标识符,将与应用程序关联的VLAN分组到一个片段中,来分离应用程序数据。这可以使虚拟机在多租户的数据中心间进行迁移。 虚拟机软件不需要修改就能够在VXLAN环境中运行。虚拟机会创建与非VXLAN和非虚拟环境相同的数据包。在VXLAN环境里,数据包被封装在一个外在以太网数据包中,它带有目标服务器或转发数据包的路由器的目标MAC 。然而,在VXLAN环境里,虚拟机间通信需要将广播数据包用通信虚拟机所在的VXLAN片段发到关联IP多路广播分组。 虚拟机也需要进行VXLAN环境以外的通信,这种情况不需要对源虚拟机或目标设备做修改。VXLAN网关会取下VXLAN和UDP的头信息,将这个数据包转发到虚拟机所发数据包的目标MAC上。 VXLAN标准看起来代表着虚拟网络天堂,但是SearchNetworking.com的Fast Packet博主Ivan Pepelnjak持怀疑态度。在他的Fast Packet 博客中,Pepelnjak提出了严肃的问题,网络专业人员在承认这项技术前应该先问下自己:是否真正需要VXLAN,他建议很多人根本不需要VXLAN。 Pepelnjak还指出了VXLAN的不足之处,包括它在如交换机,负载均衡器或防火墙等物理设备的环境内缺乏有效通信。在任何IP网络的VXLAN里, IP多路广播的2层网络洪泛都必须进行这类通信。 和VXLAN标准一样,微软的NVGRE标准提案都使用封装策略来创建大量的VLAN子网,这些子网可以扩展到分散的数据中心和2、3层网络。二者都旨在实现在云和专有网络中共享负载均衡的多租赁网络。然而它们还是有一些区别的。 一些NVGRE标准的重要特点包括指定24位的租赁网络标识符(TNI),NVGRE解决了一些和多租户网络相关的问题。并且使用GRE来创建一个独立的虚拟2层网络,限制物理2层网络或扩展超过子网边界。NVGRE终端通过在GRE头插入INT指示符的方式分隔各个TNI。 两个标准的不同之处在于存储目标地址的位置。VXLAN标准描述了数据包是如何通过通道寻找到目标终端。而NVGRE标准将定位目标的方法延迟到后续版本。 两种提案都认为负载均衡是实现有效运营的必要条件,但是VXLAN可以随机分配端口号来分散负载,而NVGRE使用GRE关键域中的保留8位。 关于NVGRE、VXLAN,微软做了什么? Martn Casado认为,VXLAN和NVGRE还是有发展空间的。但他同时指出没有哪个标准完全成熟——网络虚拟化没有完整的答案。目前两种标准的多点传送功能有限,并且只支持2层的逻辑网络。随着标准的成熟,它们非常有可能提高控制能力。   相关新闻:【更多新闻】 阿朗助NTT提升LTE网络速率应对业务提升 WiFi+移动数据将于2016年占网络总流量的60% Zain KSA选择诺西为利雅得部署4G网络 10G EPON产业迈入转折期 2013年实现规模商用

    时间:2012-06-15 关键词: vxlan nvgre 云网络 vlan

  • VLAN划分方法及优缺点

    基于端口的VLAN的划分是最简单、有效的VLAN划分方法,它按照局域网交换机端口来定义VLAN成员。 1. 基于端口的VLAN 基于端口的VLAN的划分是最简单、有效的VLAN划分方法,它按照局域网交换机端口来定义VLAN成员。VLAN从逻辑上把局域网交换机的端口划分开来,从而把终端系统划分为不同的部分,各部分相对独立,在功能上模拟了传统的局域网。基于端口的VLAN又分为在单交换机端口和多交换机端口定义VLAN两种情况: (1) 多交换机端口定义VLAN 如图3所示,交换机1的1、2、3端口和交换机2的4、5、6端口组成VLAN1,交换机1的4、5、6、7、8端口和交换机2的1、2、3、7、8端口组成VLAN2. (2) 单交换机端口定义VLAN 如图2所示,交换机的1、2、6、7、8端口组成VLAN1,3、4、5端口组成了VLAN2.这种VLAN只支持一个交换机。 基于端口的VLAN的划分简单、有效,但其缺点是当用户从一个端口移动到另一个端口时,网络管理员必须对VLAN成员进行重新配置。 2. 基于MAC地址的VLAN 基于MAC地址的VLAN是用终端系统的MAC地址定义的VLAN.MAC地址其实就是指网卡的标识符,每一块网卡的MAC地址都是唯一的。这种方法允许工作站移动到网络的其他物理网段,而自动保持原来的VLAN成员资格。在网络规模较小时,该方案可以说是一个好的方法,但随着网络规模的扩大,网络设备、用户的增加,则会在很大程度上加大管理的难度。 3. 基于路由的VLAN 路由协议工作在7层协议的第3层-网络层,比如基于IP和IPX的路由协议,这类设备包括路由器和路由交换机。该方式允许一个VLAN跨越多个交换机,或一个端口位于多个VLAN中。在按IP划分的VLAN中,很容易实现路由,即将交换功能和路由功能融合在VLAN交换机中。这种方式既达到了作为VLAN控制广播风暴的最基本目的,又不需要外接路由器。但这种方式对VLAN成员之间的通信速度不是很理想。 4. 基于策略的VLAN 基于策略的VLAN的划分是一种比较有效而直接的方式,主要取决于在VLAN的划分中所采用的策略。

    时间:2012-05-08 关键词: 方法 vlan

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