1. 程式人生 > 其它 >區域網技術 VLAN(交換機、路由器、三層交換機)

區域網技術 VLAN(交換機、路由器、三層交換機)

 

 

廣播幀會非常頻繁地出現。利用TCP/IP協議棧通訊時,除了前面出現的ARP外,還有可能需要發出DHCP、RIP等很多其他型別的廣播資訊。

ARP廣播,是在需要與其他主機通訊時發出的。當客戶機請求DHCP伺服器分配IP地址時,就必須發出DHCP的廣播。而使用RIP作為路由協議時,每隔30秒路由器都會對鄰近的其他路由器廣播一次路由資訊。RIP以外的其他路由協議使用多播傳輸路由資訊,這也會被交換機轉發(Flooding)。除了TCP/IP以外,NetBEUI、IPX和Apple Talk等協議也經常需要用到廣播。

 

 ■ ARP請求:建立IP地址和MAC地址的對映關係。

 ■ RIP:一種路由協議。

 ■ DHCP:用於自動設定IP地址的協議。

 ■ NetBEUI:Windows下使用的網路協議。

 ■ IPX:Novell Netware使用的網路協議。

 ■ Apple Talk:蘋果公司的Macintosh計算機使用的網路協議。

 

VLAN是廣播域。通常兩個廣播域之間由路由器連線,廣播域之間來往的資料包都是由路由器中繼的。因此,VLAN間的通訊也需要路由器提供中繼服務,這被稱作“VLAN間路由”。

在LAN內的通訊,必須在資料幀頭中指定通訊目標的MAC地址。而為了獲取MAC地址,TCP/IP協議下使用的是ARP。ARP解析MAC地址的方法,則是通過廣播。也就是說,如果廣播報文無法到達,那麼就無從解析MAC地址,亦即無法直接通訊。

 

匯聚連結(Trunk Link)指的是能夠轉發多個不同VLAN的通訊的埠。匯聚鏈路上流通的資料幀,都被附加了用於識別分屬於哪個VLAN的特殊資訊。

 

交換機使用被稱為ASIC(Application Specified Integrated Circuit)的專用硬體晶片處理資料幀的交換操作,在很多機型上都能實現以纜線速度(Wired Speed)交換。而路由器,則基本上是基於軟體處理的。

 

三層交換機在本體內,分別設定了交換機模組和路由器模組;而內建的路由模組與交換模組相同,使用ASIC硬體處理路由。

 

加速VLAN間通訊的手段:流(flow),只要將流最初的資料正確地路由以後,後繼的資料理應也會被同樣地路由,通過省略重複進行的路由操作,就可以進一步提高VLAN間路由的速度。

同一個流的第二塊及以後的資料到達交換機後,直接通過查詢先前儲存在快取中的資訊查出“轉發埠號”後就可以轉發給目標埠了,僅憑交換機內部的快取資訊就足以判斷應該轉發給哪一個埠。 

 

三層交換機能夠提供比傳統型路由器更為高速的路由處理,那麼網路中還有使用路由器的必要嗎?

答案是:“是”。

1、用於與WAN連線

三層交換機終究是“交換機”。也就是說,絕大多數機型只配有LAN(乙太網)介面。在少數高階交換機上也有用於連線WAN的序列介面或是ATM介面,但在大多數情況下,連線WAN還是需要用到路由器。

2、保證網路安全

在三層交換機上,通過資料包過濾也能確保一定程度的網路安全。但是使用路由器所提供的各種網路安全功能,使用者可以構建更為安全可靠的網路。

路由器提供的網路安全功能中,除了最基本的資料包過濾功能外,還能基於IPSec構建×××(Virtual Private Network)、利用RADIUS進行使用者認證等等。 

3、支援除TCP/IP以外的網路架構

儘管TCP/IP已經成為當前網路協議架構的主流,但還有不少網路利用Novell Netware下的IPX/SPX或Macintosh下的Appletalk等網路協議。三層交換機中,除了部分高階機型外基本上還只支援TCP/IP。因此,在需要使用除TCP/IP之外其他網路協議的環境下,路由器還是必不可少的。

 

網路的邏輯結構與物理結構

物理結構,指的是從物理層和資料鏈路層觀察到的網路的現狀,表示了網路的物理佈線形態和VLAN的設定等等。

邏輯結構,則表示從網路層以上的層面觀察到的網路結構。

 

注:知識點來自網路博主與自我理解,只為學習和筆記記錄,如有版權問題及時反饋,刪博,謝謝。