網(wǎng)絡管理基礎知識：VLAN的網(wǎng)絡管理維護技巧

把平面網(wǎng)絡變成較小的廣播域，無異于使交換網(wǎng)絡變成一種豐富多彩的調(diào)色板。與其用路由器定義任意大小的子網(wǎng)， 倒不如用交換機建立VLAN。今天就來講一下VLAN的網(wǎng)絡管理維護技巧
 

　VLAN的管理

　　VLAN與交換網(wǎng)絡密不可分，但實施VLAN要重新定義管理環(huán)境。VLAN定義的邏輯域涉及網(wǎng)絡里的可能視圖， 因而網(wǎng)絡管理平臺可顯示IP圖像，有時還會顯示基于IPX的圖像。如果部署VLAN，其拓撲可能與上述視圖不匹配。 當VLAN部署完畢之后，你很可能對根據(jù)逐個VLAN監(jiān)視通信量并生成警報這一點感興趣。

　　在目前，大多數(shù)基于交換機的VLAN是專用的。IEEE 802.1P委員會開發(fā)出一種多址廣播標準， 使VLAN成員可以在取消VLAN廣播抑制任務的情況下通信。在可互操作的軟件和硬件里實現(xiàn)上述標準之前， VLAN配置仍將要求維護單一供應商交換機環(huán)境。

　　即使在單一供應商VLAN里，網(wǎng)絡管理也是一種挑戰(zhàn)， 例如檢查VLAN對話要求管理軟件處理的統(tǒng)計信息不同于檢查常見的LAN或IP子網(wǎng)對話： RMON MIB和RMON-2 MIB分別提供確定LAN和子網(wǎng)信息的框架，而VLAN配置必須定義自己的MIB， 或者配置如何根據(jù)其他MIB獲得上述信息。此外，為了提供連貫的VLAN行為特性圖，管理軟件要收集并合并來自多個RMON檢測器的數(shù)據(jù)。

　　如果上述問題很嚴重，就要考慮捕捉多交換機VALN數(shù)據(jù)的地方只限于中間交換機鏈路或者主干網(wǎng)。在大型網(wǎng)絡里， 主干幾乎都在100Mbps以上，高速控制器的部署與常見VLAN不一樣，而且成本很高。

　　VLAN的配置

　　如果根據(jù)交換機端口定義VLAN，通常很容易用某種拖放軟件把一個或多個用戶分配到特定的VLAN。在非交換環(huán)境里，移動、 添加或更改操作很麻煩，有可能要改動接線板上的跳線充一個集線器端口移動到另一個端口。然而，改動VLAN分配仍然要靠人工進行： 在大型網(wǎng)絡里，這樣做很費時，因而很多聯(lián)網(wǎng)供應商鼓吹采用VLAN可以簡化移動、添加和更改操作。

　　基于MAC地址的VLAN分配方案確實可使某些移動、添加和更改操作自動化。 如果用戶根據(jù)MAC地址被分配到一個VLAN或多個VLAN， 他們的計算機可以連接交換網(wǎng)絡的任何一個端口，所有通信量均能正確無誤地到達目的地。顯然，管理員要進行VLAN初始分配， 但用戶移動到不同的物理連接不需要在管理控制臺進行人工干預；例如有很多移動用戶的站， 他們并非總是連接同一端口――或許因為辦公室都是臨時性的，采用基于MAC地址的VLAN可避免很多麻煩。

　　傳統(tǒng)的Layer3技術(shù)怎么樣呢？這里離開VLAN最近的是IP子網(wǎng)：每個子網(wǎng)需要一個路由器端口， 因為通信量只能通過一個路由器從一個子網(wǎng)移動到另一個子網(wǎng)。由于IP32位地址提供的地址空間很有限，所以很難分配子網(wǎng)地址， 還有看你是否熟悉二進制算法。因此，在IP網(wǎng)絡里執(zhí)行移動、添加和更改操作很困難，速度慢，容易出錯，而且費用大。另外， 在公司更換ISP或者采用新安全策略時，可能有必要重新編號網(wǎng)絡，這對于大型網(wǎng)絡來說是無法想像的。

　　實際上，如果有人采用現(xiàn)有的有子網(wǎng)的路由IP網(wǎng)絡，并根據(jù)IP地址訪問任意VLAN成員，路由器就可能會被不必要的通信量淹沒。

　　如果很多子網(wǎng)里都有VALN成員，常用的VLAN廣播必須通過路由器才能達到所有成員。此外， 糟糕的是廣域鏈路會生成額外廣播通信量；有WAN連接服務的VLAN成員數(shù)通常應該保持在最低水平。實際上， 基于Layer3地址的VLAN成員值有可能在增強和修改現(xiàn)有子網(wǎng)分布方面很有用，例如可通過一個全子網(wǎng)給VLAN添加兩個新節(jié)點， 或者可用兩個子網(wǎng)組成一個VLAN而無須重新編號。

　　Cabletron的SecureFast Virtual Networking Layer3交換技術(shù)采用路由服務器模型而不是傳統(tǒng)的路由選擇模型。 第一個信息包傳送到路由服務器進行常規(guī)路由計算，但交換機能記憶路徑，因而后續(xù)信息包可在Layer2交換，而無須查對路由表。 由于有了基于純Layer3地址的VLAN，所以IP地址可以作為通用網(wǎng)絡ID，允許任何人連接任何數(shù)據(jù)鏈路，從而獲得全網(wǎng)絡訪問， 大大簡化移動、添加和更改任務。

　　但是，還有其他方法解決IP子網(wǎng)引起的管理問題。DHCP（動態(tài)主機配置協(xié)議）已經(jīng)在連接時給用戶分配地址的其他技術(shù)， 都可用于解決上述問題。

　　VLAN的測試

　　傳統(tǒng)上，共享介質(zhì)如Ethernet沖突網(wǎng)段或者令牌環(huán)，已經(jīng)成為網(wǎng)絡管理的級別單元， 連接網(wǎng)段或環(huán)任何地方的協(xié)議分析儀都可捕捉所以節(jié)點自己發(fā)生的所有對話。集線器的SNMP代理捕捉整個網(wǎng)段通信量， 錯誤和廣播統(tǒng)計信息。RMON檢測器（一種網(wǎng)絡監(jiān)視器或手持式故障排除設備）可檢測共享介質(zhì)發(fā)生的所有重大事件。 這些設備提供測試手段即基本數(shù)據(jù)捕捉作業(yè)，旨在有效管理網(wǎng)絡。

　　交換網(wǎng)絡必須裝備類似的工具。網(wǎng)絡數(shù)或者環(huán)數(shù)成倍增加，因而必備的設備也相應地成倍增加。對于老式10BaseT來說， 大多數(shù)獨立RMON檢測器的價格比較昂貴。

　　同時，任何網(wǎng)段的通信量都可能只有一個源和一個目的地，使問題分析變得很困難。即使是很簡單的問題， 如觀察廣播是否正確無誤地傳送到VLAN成員，而不傳送到其他節(jié)點，也要把協(xié)議分析儀和一個三端口中繼器連接到VLAN的每個網(wǎng)段上。

　　但情況并非很糟糕。常用的連接部件如NIC，連接器，電纜和端口可用以前的方法測試，它們并不受交換結(jié)構(gòu)的影響。服務器，路由器， 打印機和工作站發(fā)生的問題可能會很難解決。如何路由器采用NetBIOS橋結(jié)VLAN不當，可以從VLAN里的任何一個節(jié)點診斷出來。 其他問題如沖突，應該可以消除掉，因為介質(zhì)不再是共享介質(zhì)，或者共享程度不象以前那么高。

　　針對交換網(wǎng)絡測試設備不足的問題，交換機供應商做了很多工作。很多交換機都可配置一個監(jiān)視端口， 以便連接協(xié)議分析儀或者其他監(jiān)視器。在有的交換機里，可以配置監(jiān)視端口檢查任何兩個端口之間的通信量。在少數(shù)基于底板的交換機里， 監(jiān)視端口可用于捕捉交換機傳送的所有通信量。這些監(jiān)視工作可以通過神奇的電子技術(shù)來實現(xiàn)，而不影響交換機的性能， 如果你的交換機沒有監(jiān)視端口，并且每個端口都沒有RMON，就不能執(zhí)行監(jiān)視作業(yè)，即使可以執(zhí)行也很難且代價昂貴。因此購買交換機必須考慮它有沒有監(jiān)視端口。

　　另外，很多交換機供應商還為每個端口配備了RMON代理。如果基本的交換機硬件沒有集成RMON設備，它不會削弱系統(tǒng)的總體性能。

　　結(jié)束語

　　大供應商旨在支持基于端口、MAC地址和Layer3地址建立VLAN。也有一種說法是支持基于應用的VLAN成員， 從而壓縮視頻或音頻數(shù)據(jù)流的多址廣播支持。當VLAN定義很豐富而且靈活的時候，其他令人感興趣的管理服務才可能走向成熟。 特別地，管理員再也不必為了建立VLAN成員而把一個圖標拖到一個映象上去，VLAN可采用策略管理動態(tài)定義。

　　隨著可動態(tài)定義的VLAN產(chǎn)品和方案的推出和實施，配置和管理網(wǎng)絡節(jié)點所面對的挑戰(zhàn)也將發(fā)生根本性的轉(zhuǎn)變。 對于陷于沉重管理事務的管理員來說，VLAN似乎并不能改變他們的窘境，因為他們必須忘卻某些基于路由器的聯(lián)網(wǎng)原理。 但無論如何，每個管理員都將要面對交換式網(wǎng)絡，而VLAN是實現(xiàn)商業(yè)目標的重要工具。

【推薦閱讀】

◆網(wǎng)管軟件專區(qū)

 ◆網(wǎng)絡管理維護技巧：實現(xiàn)VLAN環(huán)境下DHCP服務

◆網(wǎng)管員技巧：學會限制路由器多臺電腦上網(wǎng)

◆網(wǎng)絡管理維護技巧：路由器故障排除技巧

◆IT運維管理專區(qū)