通信弱電交流學習

 

基於VLAN的多層交換，是在區域網路的多台交換器中選取一台或幾台交換器作為中心(即Server),採用VTP(VLAN Trunk Protocol)建立、修改和刪除VLAN。 VLAN資訊透過Trunk連結自動擴散到區域網路中級連的交換器(即Client),使交換器保持相同的VLAN資訊。

 

VTP技術

 

VTP提供了一種在交換器上管理VLAN的方法。 VTP被組織成管理域(VTP Domain),相同域中的交換器共用VLAN。 依交換器在VTP域中的作用不同，VTP可分為以下三種模式。

(1)伺服器(Server)模式。 VTP伺服器能建立、修改和刪除VLAN,同時，變更後的VLAN資訊會通告給網域中的其他交換器。 預設情況下，交換器是伺服器模式。 每個VTP域必須至少有一台交換器是伺服器模式，網域中的VTP伺服器可以有多台。

(2)客戶機(Client)模式。 VTP客戶端不允許建立、修改和刪除VLAN,但它會監聽來自其他交換器的VTP通告，並更改自己的VLAN資訊。 接收到的VTP訊息也會在Trunk鏈路上向其他交換器轉發，因此，這種交換器還能充當VTP中繼。

(3)透明(Transparence)模式。 此模式的交換器不參與VTP,可在該模式的交換器上建立、修改和刪除VLAN。 更改後的VLAN不會通告其他交換機，也不會接受其他交換器通告的VLAN而更改自己的VLAN。 但此模式的交換機會透過Trunk連結轉送接收到的VTP通告，扮演了VTP中繼的角色，因此，將此模式稱為透明模式。

MLS技術

 

 

多層交換(Multilayer Switching,MLS)為交換器提供基於硬體的第三層高效能交換。 它採用先進的專用積體電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)交換元件完成子網路間的IP套件交換，可以大幅減輕路由器在處理封包時所造成的過高時間延遲。

MLS是一種以硬體處理包交換和重寫訊框報頭，提升IP路由效能的技術。 區域網路多層交換技術支援路由協定(如IP/IPX),透過交換器的ASIC晶片實現資料幀轉送和重寫，以及IP包交換功能。 MLS將傳統路由器的包交換功能遷移到第三層交換器上，其條件是要求交換的路徑必須存在。 MLS主要由以下三個部分組成。

(1)多層路由處理器(MLS-RP)。 MLS-RP相當於網路中的路由器，負責處理每個資料流的第一個資料包，協助MLS交換引擎(MLS-SE)在第三層的CAM(Content AddressableMemory)中建立捷徑條目(Shortcut Entry) 。 MLS-RP可以是外部的路由器，也可以由三層交換器的路由交換模組(RSM)來實現。

(2)多層交換的交換引擎(MLS-SE)。 MLS-SE負責處理轉送和重寫封包的交換實體。

(3)多層交換協定(MLSP)。 MLSP是一個協議，用來透過多層路由處理器(MLS-RP)對多層交換引擎進行初始化。

交換器透過專業化硬體ASIC晶片進行「一次路由，多次交換」處理資料包，速度相當快，可以達到幾十兆至幾百兆比特，甚至達到吉比特。

VLAN間的訊息傳遞

 

 

交換器必須有一種方式來了解VLAN的成員關係，也就是哪一個客戶機屬於哪一個虛擬網路。 否則，虛擬網就只能侷限在單一交換器的應用環境中。 為了讓多個虛擬網路能夠部署在多台交換器級連的環境中，交換器採用了基於VLAN的資訊傳遞技術。

(1)交換器清單支援方式(Table Maintenance)。 在這種方式下，當客戶機第一次在網路上廣播其存在時，交換器就在自己內建的位址清單中將客戶機的MAC位址或交換器的連接埠號碼與所屬虛擬網路一一對應起來，並 不斷地向其他交換器廣播。 如果客戶機的虛擬網路成員資格改變了，交換器中的位址清單將由網路管理員在控制台上手動修改。 隨著網路規模的擴充，大量用來升級交換器位址清單的廣播資訊將導致主幹網路路上的擁塞。 因此，這種方式在實際應用上較不普及。

(2)幀標籤方式(Frame Tagging)。 幀標籤是一種流行的VLAN技術，幀標籤是在每個資料幀頭位置插入一個標籤，以標註該資料幀屬於哪個虛擬網。 目前，許多品牌交換器均採用幀標籤方式。 這種方式有兩個問題：其一，若不同品牌交換器的標籤長度不一樣，則它們之間不能互連；其二，數據幀加上標籤後使交換機處理數據幀的負擔加重了。

(3)時分複用(Time Division Multiplexing,TDM)方式。 TDM在虛擬網路上的實作方式與它在廣域網路上的實作方式非常類似。 在這裡，每個虛擬網都將擁有自己的網路通路。 這樣，在某種程度上避免了以上兩種方式所遇到的問題。 但另一方面，屬於某一個虛擬網的時間片段只能被該虛擬網的成員使用。 所以，還是有很多頻寬被浪費了。 現在非常流行的ATM網路也允許內部的兩個交換器之間交換虛擬網路資訊。

與上述三種方式都不同的是，ATM使用一種被稱做區域網路模擬(LAN Emulation,LANE)的技術來實現這項功能。