交換機不是被設(shè)計用來作安全設(shè)備的，其功能仍是以提高網(wǎng)絡(luò)性能為主。如果要將交換機納入安全機制的一部分，前提是首先要對交換機進行正確的配置，其次交換機的制造商要對交換機軟件的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)有著全面理解并徹底實現(xiàn)了這些標(biāo)準(zhǔn)。 　

如果對網(wǎng)絡(luò)安全有著嚴(yán)格的要求，還是不要使用共享的交換機，應(yīng)該使用專門的交換機來保證網(wǎng)絡(luò)安全。如果一定要在不可信的網(wǎng)絡(luò)和可信的用戶之間共享一個交換機，那么帶來的只能是安全上的災(zāi)難。 　

VLAN的確使得將網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進行隔離成為可能，這些業(yè)務(wù)共享同一交換機甚至共享一組交換機。但是交換機的設(shè)計者們在把這種隔離功能加入到產(chǎn)品之中時，優(yōu)先考慮的并不是安全問題。VLAN的工作原理是限制和過濾廣播業(yè)務(wù)流量，不幸的是，VLAN是依靠軟件和配置機制而不是通過硬件來完成這一任務(wù)的。　

最近幾年，一些防火墻已經(jīng)成為VLAN設(shè)備，這意味著可以制定基于包標(biāo)簽的規(guī)則來使一個數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)到特定的VLAN。然而，作為VLAN設(shè)備的防火墻也為網(wǎng)頁寄存站點增加了很多靈活的規(guī)則，這樣防火墻所依賴的這些標(biāo)簽在設(shè)計時就不是以安全為準(zhǔn)則了。交換機之外的設(shè)備也可以生成標(biāo)簽，這些標(biāo)簽可以被輕易地附加在數(shù)據(jù)包上用來欺騙防火墻。 　

VLAN的工作原理究竟是怎樣的？VLAN又有著什么樣的安全性上的優(yōu)點呢？如果決定使用VLAN作為安全體系的一部分，怎樣才能最大限度地避免VLAN的弱點呢？ 　

分區(qū)功能 　

“交換機”一詞最早被用來描述這樣一種設(shè)備，這種設(shè)備將網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)在被稱之為“端口”的網(wǎng)絡(luò)接口間進行交換。就在不久以前，局域網(wǎng)的交換機被稱作“橋接器”。現(xiàn)在，即使是與交換機相關(guān)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)中也不可避免地用到“橋接器”這一術(shù)語。 　

橋接器用來連接同一局域網(wǎng)上不同的段，這里的局域網(wǎng)指的是不需要路由的本地網(wǎng)絡(luò)。橋接器軟件通過檢測收到數(shù)據(jù)包中所含的MAC地址來獲悉哪個端口聯(lián)接到哪個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。最初，橋接器將所有收到的數(shù)據(jù)包發(fā)送到每個端口，經(jīng)過一段時間以后，橋接器通過建立生成樹和表的方法獲悉如何將數(shù)據(jù)包發(fā)送到正確的網(wǎng)絡(luò)接口。這些生成樹和表將MAC地址映射到端口的工作，是通過一些選擇正確網(wǎng)絡(luò)接口和避免回路的算法來完成的。通過將數(shù)據(jù)包發(fā)送到正確的網(wǎng)絡(luò)接口，橋接器減少了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量。可以將橋接器看作是連接兩條不同道路的高速公路，在高速公路上只通過兩條道路間必要的交通流量。 　

盡管橋接器從整體上減少了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量，使得網(wǎng)絡(luò)可以更加高效地運行。橋接器仍然需要對所有端口進行廣播數(shù)據(jù)包的發(fā)送。在任何局域網(wǎng)中，廣播的含義是：一個消息廣播發(fā)送給局域網(wǎng)內(nèi)所有系統(tǒng)。ARP（地址解析協(xié)議）包就是廣播信息的一個例子。 　

隨著端口數(shù)目和附加管理軟件數(shù)目的增多，橋接器設(shè)備的功能變得越來越強。一種新的功能出現(xiàn)了：橋接器具有了分區(qū)功能，可被分成多個虛擬橋。當(dāng)通過這種方式進行分區(qū)時，廣播信息將被限制在與虛擬橋和對應(yīng)的VLAN的那些端口上，而不是被發(fā)送到所有的端口。 　

將廣播限制在一個VLAN中并不能夠阻止一個VLAN中的系統(tǒng)訪問與之連接在同一橋接器而屬于不同VLAN的系統(tǒng)。但要記住，ARP廣播被用來獲得與特定IP對應(yīng)的MAC地址，而沒有MAC地址，即使在同一網(wǎng)絡(luò)中的機器也不能相互通信。 　

Cisco網(wǎng)站上描述了在兩種情況下，數(shù)據(jù)包可以在連接于同一交換機的VLAN中傳送。在第一種情況下，系統(tǒng)在同一VLAN中建立了 TCP/IP連接，然后交換機被重新設(shè)置，使得一個交換機的端口屬于另一個VLAN。通信仍將繼續(xù)，因為通信雙方在自己的ARP緩沖區(qū)中都有對方的MAC 地址，這樣橋接器知道目的MAC地址指向哪個端口。在第二種情況下，某人希望手動配制VLAN，為要訪問的系統(tǒng)建立靜態(tài)ARP項。這要求他知道目標(biāo)系統(tǒng)的 MAC地址，也許需要在物理上直接訪問目標(biāo)系統(tǒng)。 　

這兩種情況中所描述的問題能夠通過使用交換機軟件來得到改善，這些軟件的功能是消除數(shù)據(jù)包在傳送時所需要的信息。在Cisco的高端交換機中，將每個VLAN所存在的生成樹進行分離。其他的交換機要么具有類似的特點，要么能被設(shè)置成可以對各個VLAN里的成員的橋接信息進行過濾。　

鏈路聚合 　

多個交換機可以通過配制機制和在交換機間交換數(shù)據(jù)包的標(biāo)簽來共享同一VLAN。你可以設(shè)置一個交換機，使得其中一個端口成為鏈路，在鏈路上可以為任何VLAN傳送數(shù)據(jù)包。當(dāng)數(shù)據(jù)包在交換機之間傳遞時，每個數(shù)據(jù)包被加上基于802.1Q協(xié)議的標(biāo)簽，802.1Q協(xié)議是為在橋接器間傳送數(shù)據(jù)包而設(shè)立的IEEE標(biāo)準(zhǔn)。接收交換機消除數(shù)據(jù)包的標(biāo)簽，并將數(shù)據(jù)包發(fā)送到正確的端口，或在數(shù)據(jù)包是廣播包的情況下發(fā)送到正確的VLAN。 　

這些四字節(jié)長的802.1Q被附加在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包頭中，緊跟在源地址后。前兩個字節(jié)包含81 00，是802.1Q標(biāo)簽協(xié)議類型。后兩個字節(jié)包含一個可能的優(yōu)先級，一個標(biāo)志和12比特的VID（VLAN Identifier）。VID的取值在0到4095之間，而0和4095都作為保留值。VID的默認值為1，這個值同時也是為VLAN配置的交換機的未指定端口的默認值。 　

根據(jù)Cisco交換機的默認配置，鏈路聚合是推薦的配置。如果一個端口發(fā)現(xiàn)另一個交換機也連在這個端口上，此端口可以對鏈路聚合進行協(xié)商。默認的鏈路端口屬于VLAN1，這個VLAN被稱作該端口的本地VLAN。管理員能夠?qū)㈡溌范丝谥付ńo任何VLAN。 　

可以通過設(shè)置鏈路端口來防止這種VLAN間數(shù)據(jù)包的傳送，將鏈路端口的本地VLAN設(shè)置成不同于其他任何VLAN的VID。記住鏈路端口的默認本地VLAN是VID 1。可以選擇將鏈路端口的本地VLAN設(shè)置為1001，或者任何交換機允許的且不被其他任何VLAN所使用的值。