Что такое виртуальная сеть (VLAN)?

Что это такое?

Виртуальная локальная сеть (VLAN, Virtual Local Area Network) – это логическое разделение физической локальной сети (LAN) на несколько отдельных сегментов, или виртуальных сетей. Эти сегменты работают независимо друг от друга, даже если находятся на одном и том же физическом оборудовании (например, на одном и том же коммутаторе). Представьте себе большой офис с множеством компьютеров. Вместо того, чтобы прокладывать отдельные кабели для каждого отдела, VLAN позволяет логически разделить компьютеры разных отделов, обеспечивая безопасность и управление сетью. Компьютеры, принадлежащие к одному VLAN, могут общаться друг с другом, но не могут напрямую общаться с компьютерами из других VLAN, если нет специальной маршрутизации между ними. Это достигается путем использования тегов VLAN, которые добавляются к кадрам данных.

Принципы работы

VLAN работает на основе тегов VLAN (802.1Q), которые добавляются к Ethernet-кадрам. Эти теги содержат информацию о том, к какому VLAN принадлежит данный кадр. Коммутатор, поддерживающий VLAN, “читает” эти теги и пересылает кадр только тем портам, которые принадлежат к тому же VLAN. Если кадр предназначен для VLAN, к которому порт не принадлежит, коммутатор его отбрасывает.

Работа VLAN основана на следующих принципах:

1. Тегирование кадров: Каждый кадр данных, передаваемый внутри VLAN, получает специальный тег, указывающий его принадлежность к конкретной VLAN.
2. Фильтрация трафика: Коммутатор анализирует теги VLAN и пересылает кадр только на порты, принадлежащие к тому же VLAN.
3. Изоляция VLAN: Коммутаторы обеспечивают изоляцию между VLAN, предотвращая несанкционированный доступ между ними.
4. Маршрутизация между VLAN: Для связи между различными VLAN необходимы маршрутизаторы или специальные функции на коммутаторах уровня 3.

Для чего нужны VLAN?

VLAN предлагают множество преимуществ для управления и безопасности сети:

• Повышение безопасности: Разделение сети на VLAN позволяет изолировать чувствительные данные и предотвратить несанкционированный доступ. Например, можно создать отдельный VLAN для финансового отдела, обеспечивая защиту финансовой информации от доступа других отделов.
• Улучшение производительности: Разделение сети на VLAN уменьшает количество трафика на каждом сегменте, что повышает производительность сети. Меньше коллизий и меньше задержек.
• Упрощение управления сетью: VLAN упрощают администрирование сети, позволяя управлять отдельными сегментами сети независимо друг от друга. Это позволяет настраивать различные политики безопасности и QoS (Quality of Service) для каждого VLAN.
• Гибкость и масштабируемость: VLAN позволяют легко добавлять и удалять устройства и изменять конфигурацию сети без необходимости физической перестройки кабельной инфраструктуры.
• Экономия ресурсов: VLAN позволяет эффективнее использовать имеющиеся ресурсы сети, так как не требуется физическое разделение сети на отдельные сегменты.
• Улучшение QoS: VLAN позволяют применять различные политики QoS для разных сегментов сети, обеспечивая приоритетное обслуживание критически важных приложений.

Как работают VLAN?

Рассмотрим пример: в офисе есть три отдела: маркетинг, продажи и бухгалтерия. Каждый отдел имеет свой VLAN. Компьютеры в отделе маркетинга принадлежат к VLAN 10, компьютеры в отделе продаж – к VLAN 20, а компьютеры в бухгалтерии – к VLAN 30.

Когда компьютер в отделе маркетинга отправляет данные компьютеру в том же отделе, кадр данных получает тег VLAN 10. Коммутатор, получив этот кадр, пересылает его только портам, принадлежащим к VLAN 10. Если компьютер в отделе маркетинга пытается отправить данные компьютеру в отделе продаж, кадр будет отброшен коммутатором, так как порты, подключенные к компьютерам отдела продаж, принадлежат к VLAN 20. Для связи между VLAN 10 и VLAN 20 потребуется маршрутизатор или коммутатор уровня 3, который будет маршрутизировать трафик между этими VLAN.

FAQ

1. Что такое тег VLAN? Тег VLAN – это 4-байтовый заголовок, добавляемый к Ethernet-кадру, который идентифицирует VLAN, к которому принадлежит кадр.

2. Нужен ли маршрутизатор для работы VLAN? Для связи между различными VLAN обычно требуется маршрутизатор или коммутатор уровня 3, который может маршрутизировать трафик между VLAN. Однако, внутри одного VLAN маршрутизатор не нужен.

3. Как создать VLAN? Создание VLAN осуществляется через конфигурацию коммутатора. Процесс зависит от модели коммутатора, но обычно включает в себя создание VLAN с определенным номером и назначение портов к этим VLAN.

4. Какие типы VLAN существуют? Существуют различные типы VLAN, включая VLAN на основе портов, VLAN на основе MAC-адресов, и VLAN на основе протоколов.

5. В чем разница между VLAN и физической сетью? VLAN – это логическое разделение физической сети, в то время как физическая сеть – это физическая инфраструктура, включающая кабели, коммутаторы и маршрутизаторы.

6. Можно ли использовать VLAN в беспроводных сетях? Да, VLAN могут использоваться в беспроводных сетях с помощью беспроводных точек доступа, поддерживающих 802.1Q.

7. Какие преимущества использования VLAN в облачных средах? VLAN в облачных средах обеспечивают изоляцию и безопасность виртуальных машин, позволяя создавать логически разделенные сети для различных приложений и пользователей.

8. Как VLAN влияет на безопасность сети? VLAN повышают безопасность сети, изолируя различные сегменты сети и предотвращая несанкционированный доступ.

9. Какие проблемы могут возникнуть при использовании VLAN? Проблемы могут возникнуть при неправильной конфигурации VLAN, что может привести к проблемам с подключением и производительностью. Также, неправильная настройка маршрутизации между VLAN может привести к тому, что устройства не смогут общаться друг с другом.

10. Какие инструменты используются для управления VLAN? Для управления VLAN используются различные инструменты, включая командную строку коммутатора, графические интерфейсы управления коммутаторами и специализированное программное обеспечение для управления сетями.

Ключевые слова seo

• VLAN
• Виртуальная локальная сеть
• Virtual Local Area Network
• Сегментация сети
• Безопасность сети
• Управление сетью
• Теги VLAN
• 802.1Q
• Коммутатор
• Маршрутизатор