基于vlan的透传技术在网络应用中的研究与实现开题报告

1. 研究目的与意义

进入二十一世纪以来，随着信息时代的飞速发展，计算机领域也发生了翻天覆地的变化。

互联网的不断普及，也使网络技术不断更新，它的规模和层次都在成倍的增加和丰富。

通常情况下，我们需要在整个园区网或者企业网中的一组交换机中保持vlan数据库的同步，以保证所有交换机都能从数据帧中读取相关的vlan信息进行正确的数据转发，然而对于大型网络，可能有成百上千台交换机，而一台交换机上可能存在几十乃至数百个vlan，如果仅凭网络工程师手工配置的话是一个庞大的工作量，并且也不利于日后维护。

2. 课题关键问题和重难点

1、什么是vlan，vlan的意义和在广播域分割的作用，实现vlan的机制，vlan的访问链接，使用vlan设计局域网。

2、实现同一vlan上但是接在不同交换机上的计算机之间通信。学习交换机的干道协议，即trunk，通过配置trunk可以对vlan进行帧标记，了解两种常见的trunk帧标记技术：isl和ieee802.1q。

3、交换机是通过vtp协议同步vlan信息以及修改、变更配置信息，即管理员在网络中设置一个或者多个vtp server，然后在server上创建、修改vlan，vtp协议会将这些修改通告其他交换机，这些交换机更新vlan的信息。vtp的三种模式之间有何区别，分别应用于哪些场景。

3. 国内外研究现状（文献综述）

cisco交换机不仅具有传统的二层交换功能，它还具有vlan等功能。vlan技术可以很容易地控制广播域的大小。有了vlan，交换机之间的级联链路就需要trunk技术来保证该链路可以同时传输多个vlan的数据。管理员可以手动配置交换机之间链路上的trunk，也可以让交换机自动协商，协商的协议成为dtp。交换机之间的级联链路贷款如果不够，可以把多条链路捆绑起来形成逻辑链路。在稍微大型一点的网络中，会有多个交换机，同时也会有多个vlan，如果在每个交换机上分别把vlan创建一遍，工作量很大，vtp协议可以解决这个问题，管理员一次性创建或修改vlan，vtp会把vlan信息自动同步到所有的交换机上。

交换机能够隔离冲突域，然而不能隔离广播域，通过多个交换机连接在一起的所有计算机都在一个广播域中，任何一台计算机发送广播包，其他计算机都会收到，这样大大降低了带宽的利用率，同时也使得计算机cpu忙于处理不需要的广播包。vlan可以隔离广播域。vlan工作在osi的第2层，vlan是交换机端口的逻辑组合，可以把在同一交换上的端口组合成一个vlan，也可以把在不同交换上的端口组合成一个vlan，一个vlan就是一个广播域。

当一个vlan跨过不同的交换机时，可以采用trunk技术实现跨交换机的vlan内通信，trunk技术使得在一条物理线路上可以传送多个vlan的数据，交换机从属于某一vlan（如vlan3）的端口接收到数据，在trunk链路上进行传输前，会加上一个标记，表明该数据是vlan3的；到了对方交换机，交换机会把该标记去掉，只发送到属于vlan3的端口上。有两种常见的trunk帧标记技术：isl和ieee802.1q。isl技术在原有的帧上重新加了一个帧头，并重新生成了帧校验序列（fcs），isl是思科特有的技术，因此不能再cisco交换机和非cisco交换机之间使用。

4. 研究方案

设计企业虚拟局域网，将企业网络分成三个部分，分别是数据中心，骨干区域，工作区域。数据红心用来存储企业数据，骨干区域由网络管理和运维人员控制，管理整个企业局域网，工作区域由企业工作人员使用，可以上传、下载数据。通过vtp技术，满足一下需求：

1、 骨干区域能够接收到数据中心的数据，同时能将数据发给工作区域；

2、 骨干区域一台作为server模式，其余都是client模式，对于vlan的修改只需要在server模式的交换机上进行增减。

5. 工作计划

1、 第一周至第二周：理解毕业设计任务书，包括课题背景、工作内容及要求等，了解交换机和vlan的增加对于企业网络的变化；

2、 第三周至第四周：完成外文翻译、开题报告，学习vlan；

3、 第五周至第六周：进行网络需求分析、功能模块设计，查阅资料，深刻理解vlan的透传作用，vtp协议的作用，vtp三种模式之间的区别，trunk技术在vlan中的必要性；