Jak działa sieć VLAN?

Zdefiniowany przez standard IEEE 802.1Q, sieć VLAN dzieli zasoby sieciowe bez względu na lokalizację w domenie rozgłoszeniowej. W dużych budynkach, w których oddzielne przełączniki dla oddzielnych zasobów są niewykonalne, sieci VLAN umożliwiają zachowanie tych zasobów oddzielnie. Dodając mały identyfikator do nagłówka ramki, 802.1Q pozwala na niezrównaną kontrolę na poziomie przełącznika.

Warstwa 2 a warstwa 3

Istnieje siedem warstw modelu Open System Interconnect, który określa sposób komunikacji komputerów. Te warstwy OSI odnoszą się do określonej części procesu komunikacji: warstwa 1 jest warstwą "fizyczną" i odnosi się tylko do standardów sygnalizacji wymaganych do przesyłania sygnału elektrycznego między dwoma adapterami; warstwa 2 zajmuje się przełącznikami, koordynując komunikację między kartami sieciowymi podłączonymi bezpośrednio w tej samej domenie rozgłoszeniowej. Zazwyczaj wszystkie komputery podłączone do tego samego fizycznego przełącznika znajdują się w tej samej domenie rozgłoszeniowej. Gdy te komputery chcą całkowicie komunikować się z inną siecią, przechodzą do warstwy 3, w której adresy IP są używane do znajdowania hosta za pomocą routera. VLAN działają na warstwie 2, ale ich użyteczność wchodzi w grę po zintegrowaniu z rozwiązaniem warstwy 3.

Normalna funkcja przełączania

Bez 802.1Q tylko routery mogą rozdzielać różne sieci warstwy 2. Kiedy jeden komputer wysyła transmisję - ramkę przeznaczoną dla każdego komputera w domenie rozgłoszeniowej - każde urządzenie podłączone do tego samego przełącznika odbiera tę transmisję. Transmisje są zwykle wykorzystywane do przydatnych usług, takich jak żądanie adresu IP z dostępnego serwera DHCP. Jednak urządzenia podłączone bezpośrednio są również podatne na włamanie.

Tagowanie 802.1Q

Gdy sieci VLAN są włączone na przełączniku, każdy port jest przypisany do sieci VLAN, a dane wysyłane z urządzenia podłączonego do tego portu pobierają wszystkie jego dane "oznaczone" za pomocą identyfikatora VLAN. Domyślną lub "rodzimą" siecią VLAN jest "1." Zmiana portu na VLAN "2" oznacza, że ​​transmisje i ramki z miejscem docelowym nieznanym dla tego przełącznika są przesyłane tylko do innych portów VLAN "2" i łączy VLAN. Pnie VLAN są portami skonfigurowanymi do przekazywania informacji ze wszystkich sieci VLAN, niezbędnych do podłączenia innych przełączników lub routerów. Dane wysyłane z sieci VLAN 1 do sieci VLAN 2 i odwrotnie muszą przechodzić przez router. Router jest następnie skonfigurowany do blokowania lub umożliwiania komunikacji, w oparciu o informacje o warstwie 3 lub IP stacji wysyłającej. Tymczasem same przełączniki wymieniają dane, aby zapewnić, że wszyscy rozpoznają wszystkie dostępne sieci VLAN.

Przykład

Sieci VLAN całkowicie zmieniają elastyczność i kontrolę sieci. Wyobraź sobie duży, wielopiętrowy budynek, którego jesteś właścicielem. Każde piętro ma wiele biur, a ty, jako właściciel budynku, połączyłeś każde piętro do wykorzystania danych z powrotem do centralnej szafy z danymi, ale każde biuro jest dzierżawione przez inną firmę. Chcesz udostępnić wszystkim lokatorom wspólny plan internetowy. Bez tagowania w standardzie 802.1Q konieczne jest zapewnienie osobnego przełącznika do każdego biura, a każdy przełącznik musiałby być indywidualnie połączony z usługodawcą internetowym. Dzięki tagowaniu 802.1Q możesz jednak umożliwić każdemu z urzędów komunikację między sobą i połączeniem internetowym, zachowując dane oddzielnie od innych biur, za pomocą jednego przełącznika i pojedynczego routera. Jeśli jedno biuro później wynajmie biuro obok, wystarczy zmienić identyfikatory VLAN tych portów.