1 引言
　　實現(xiàn)寬帶接入的技術(shù)有很多種，其中FTTX+LAN的方案是目前最熱門的幾種技術(shù)之一。所謂FTTX+LAN技術(shù)，就是在光纖到小區(qū)的基礎(chǔ)上，采用計算機局域網(wǎng)接入終端用戶，利用光纖加5類線，以及以太網(wǎng)交換技術(shù)，實現(xiàn)“千兆到小區(qū)、百兆到大樓、十兆到家庭”。這種寬帶建設(shè)方案可提供基于IP技術(shù)的多種寬帶業(yè)務(wù)。但是，由于FTTX+LAN是基于共享機制的以太網(wǎng)技術(shù)，在組網(wǎng)、計費、安全性和可管理性方面都暴露出嚴重的不足。電信運營商發(fā)現(xiàn)了以下一些問題。
　　(1)網(wǎng)絡(luò)安全性問題：一些惡意用戶通過修改IP地址或MAC地址等方式，對網(wǎng)絡(luò)進行攻擊，造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓或其他用戶的業(yè)務(wù)無法正常運行。
　　(2)用戶數(shù)據(jù)的隔離問題：社區(qū)中用戶之間的計算機內(nèi)部通信一般較少，為了保證數(shù)據(jù)的安全、方便接入控制和計費等，要求所有數(shù)據(jù)均送往ZAN(Zoor Access Network,小區(qū)接入網(wǎng))側(cè)的多層交換機處理。
　　(3)用戶業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量保證問題（QoS）：目前的以太網(wǎng)僅僅提供盡力而為的機制，擁塞時難以滿足實時業(yè)務(wù)的要求。
　　(4)用戶管理問題。
　　(5)用戶計費、認證問題。
　　此外，還有如何節(jié)省公網(wǎng)的合法IP地址、ban設(shè)備電源遠供等問題。本文的重點在于通過VLAN技術(shù)，提出了對網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)隔離和用戶管理方面的解決方案。
　　
　　2 VLAN技術(shù)介紹
　　FTTX+LAN方案的基本結(jié)構(gòu)如下：在住宅小區(qū)建立千兆以太網(wǎng)交換機（ZAN設(shè)備），在樓內(nèi)設(shè)立二層以太網(wǎng)交換機，通過100Mbit/s光口上連至ZAN設(shè)備。為了保證用戶的信息安全，電信部門要求寬帶接入設(shè)備各端口之間實現(xiàn)信息隔離，即任何兩端口之間的信息交換必須通過ZAN設(shè)備才能完成。而目前采用以太網(wǎng)交換機芯片設(shè)計的寬帶接入設(shè)備，需要依靠多層VLAN技術(shù)來實現(xiàn)隔離。
　　LAN最原始的定義是位于同一建筑、同一大學或方圓幾公里的地域內(nèi)的專用網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)在，LAN通常被定義為單一的廣播域。也就是說，用戶的廣播信息將被LAN上的每一個用戶接收，但是不能傳出此廣播域之外。一般來講，廣播域依賴于物理連接，但是VLAN（Virture Local Area Networks）技術(shù)卻改變了這一點。VLAN技術(shù)允許網(wǎng)絡(luò)管理者將一個LAN從邏輯上劃分為幾個不同的廣播域。這是一個邏輯上的劃分，不是物理上的劃分。屬于同一個VLAN上的用戶，可以分布在不同的地方，而不必集中在一起。VLAN技術(shù)主要有以下的特性。
　　(1)簡化了終端的刪除、增加和改動操作。當一個終端從物理上移動到一個新的位置，它的特征可以從網(wǎng)絡(luò)管理工作站中重新定義。而對于僅在同一VLAN中移動的終端來說，它仍然保持以前定義的特征。
　　(2)控制通信活動。廣播、多播通信被限制在VLAN內(nèi)部，屬于同一VLAN的終端才能接收到這些信息。
　　(3)提高了工作組和網(wǎng)絡(luò)的安全性。將網(wǎng)絡(luò)劃分為不同的域可以增加安全性，通過控制VLAN的大小和組成，可以限制同一廣播域的用戶數(shù)量。
　　充分利用VLAN的功能，靈活地設(shè)計VLAN的結(jié)構(gòu)，可以改善FTTX+LAN寬帶接入技術(shù)中由于以太網(wǎng)的共享性而帶來的一系列問題。
　　
　　3 VLAN技術(shù)在FTTX+LAN方案中的應用
　　典型的信息化小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
　　ban設(shè)備目前一般選用的是具有多重VLAN功能的二層(C2)以太網(wǎng)交換機，交換機支持基于端口和802.1Q協(xié)議的大容量的VLAN。為了實現(xiàn)端口數(shù)據(jù)隔離，我們可以將交換機的端口全部定義為untaged端口，并且每個端口劃分為一個獨立的基于端口的VLAN。因此，各個端口在接收數(shù)據(jù)包時，自動會給無802.1Q標簽的數(shù)據(jù)包加上帶有基于端口VLAN ID的標簽。由于不同端口屬于不同的VLAN，所以數(shù)據(jù)包不能在二層交換機內(nèi)部直接轉(zhuǎn)發(fā)給其他端口，VLAN之間的通信只有通過ZAN側(cè)的多層交換機路由后才能完成，這樣就解決了ban側(cè)數(shù)據(jù)隔離的問題。
　　
　　
　　
　　由于每個端口分配了不同的VLAN ID，在以太網(wǎng)中每一幀的標簽中都有不同的VLAN ID，ZAN側(cè)的設(shè)備可以通過它來識別數(shù)據(jù)包是從ban側(cè)設(shè)備的哪一個端口發(fā)送來的，從而通過查詢ZAN設(shè)備中端口、MAC、IP地址的綁定關(guān)系表，實現(xiàn)用戶的接入控制、計費和管理，提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。 有時ban側(cè)的二層交換機上幾個用戶需要組成一個傳統(tǒng)意義上的VLAN，這就需要二層交換機支持多層VLAN，即每個untaged端口除了支持基于端口的VLAN以外，還要支持基于802.1Q的VLAN。
　　
　　4 小結(jié)
　　綜上所述，采用多層VLAN技術(shù)，可以實現(xiàn)端口的數(shù)據(jù)隔離，提高網(wǎng)絡(luò)安全性，方便電信部門對用戶的管理。如果二層交換機支持IGMP SNOOPING，就可以實現(xiàn)multicast功能。不足之處在于，提供給用戶的端口必須為untaged端口，這對今后發(fā)展基于802.1Q不同優(yōu)先級的多業(yè)務(wù)接入，實現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)質(zhì)量保證有一定的影響；而且用VLAN實現(xiàn)數(shù)據(jù)隔離使得交換機的設(shè)置、管理較為復雜。