Co to jest wirtualna sieć LAN: architektura, typy łączy i różnice

Transmisja danych cyfrowych między różnymi komputerami jest znana jako komunikacja danych, a wymiana danych między dwoma lub więcej komputerami jest znana jako śieć komputerowa lub sieć danych. Wymiana danych może odbywać się przewodowo lub bezprzewodowo. Sieć LAN ( Sieć lokalna) może transmitować dane nadajnika do każdego odbiornika tej samej sieci LAN za pomocą przełącznika lub routera, ale główną wadą korzystania z sieci LAN jest to, że jest to proces czasochłonny. Dlatego w celu przezwyciężenia tej wady wykorzystuje się wirtualną sieć lokalną. W tym artykule wyjaśniono znaczenie wirtualnej sieci LAN - wirtualnej sieci lokalnej i jej protokołu.

Co to jest wirtualna sieć LAN?

Definicja: VLAN to wirtualna sieć komputerowa, która umożliwia nam tworzenie wielu sieci LAN za pomocą jednego przełącznika, a także pozwala nam komunikować się między różnymi wirtualnymi sieciami lokalnymi VLAN bez użycia fizycznego urządzenia pośredniczącego, takiego jak router. Głównym celem sieci VLAN jest zmniejszenie zatorów. Dla lepszego zrozumienia rozważmy przykład sieci LAN i VLAN.

Architektura sieci LAN

Architekturę LAN można zrozumieć na poniższym przykładzie, załóżmy, że w organizacji istnieją 3 grupy, grupa1, grupa2, grupa3, jeśli nie chcemy, aby ktokolwiek z grupy komunikował się z innymi grupami, używamy trzech oddzielnych przełączników i do komunikacji wewnętrznej między trzema grupami używamy dodatkowego routera urządzenia sieciowego, znanego jako LAN. Gdzie rosną koszty utrzymania i czasochłonność.

sieć lokalna

Sieci VLAN działają w warstwie łącza danych modelu OSI. Gdzie dzielimy urządzenia na warstwę 2 pliku OSI i rozgłaszaj dane w warstwie 3 OSI. Komunikacja między dowolnymi dwoma systemami może odbywać się za pomocą medium takiego jak router, podobnie, jeśli weźmiemy pod uwagę sytuację w sieci LAN, gdy stacja robocza przesyła dane do mostu LAN po otrzymaniu danych, oznacza zarówno dane, jak i identyfikator VLAN. Dzięki tagowaniu można dowiedzieć się, z której sieci VLAN pochodzą dane. Ten proces tagowania nazywa się oznaczaniem jawnym.

Proces ustalania, do której sieci LAN należą dane, jest nazywany niejawnym tagowaniem i można go zidentyfikować na podstawie dostarczonych informacji o porcie. Znakowanie można wykonać za pomocą MAC (Medium Access Control), adresu sieciowego lub kombinacji obu. VLAN dodaje różne zakresy lub klasy Adresy IP do grupy komputerów podłączonych do tego samego przełącznika. Tam, gdzie tworzymy wiele sieci za pomocą jednego przełącznika, umożliwia to również komunikację z innymi wirtualnymi sieciami LAN. Obecnie stosowanym standardem sieci VLAN jest projekt standardu IEEE 802.1Q. Sieci VLAN są podzielone na trzy kategorie w oparciu o

Adres portu

Gdzie przynależność jest określona przez port źródłowej sieci VLAN. Działa w WARSTWIE 1 modelu OSI. Wadą tego jest to, że za każdym razem, gdy użytkownik przełącza się do nowej lokalizacji, która jest nowym połączeniem mostowym, musi wówczas ponownie skonfigurować sieć VLAN, co jest procesem czasochłonnym. Przykład: Port 1, Port 2, Port 3, Port 4 są przypisane do sieci VLAN1, VLAN1, VLAN2, VLAN1.

Adres MAC

Sieć VLAN wykorzystuje adres MAC stacji roboczej, przełącznik odnotowuje adresy MAC wszystkich podłączonych sieci LAN. Główną wadą tego jest to, że członkostwo w sieci VLAN musi być zainicjowane dla każdego użytkownika na początku komunikacji. Wraz ze wzrostem liczby użytkowników trudno będzie przypisać każdego użytkownika.

Typ protokołu

Ten typ działa w warstwie 2 modelu OSI, gdzie protokół można przypisać do różnych sieci VLAN. Na przykład, jeśli weźmiemy pod uwagę protokoły IP i IPX przypisane do sieci VLAN 1 i VLA 2.

Wirtualna sieć LAN w sieci komputerowej

VLAN w sieci komputerowej można zrozumieć z poniższego przykładu, jeśli weźmiemy komputer z działu-1, mamy adres IP klasy A, komputer z działu-2 mamy adres IP klasy B, a komputer z oddziału-3 mamy adres IP klasy C. Teraz, jeśli chcemy, aby komunikacja odbywała się między działem 1 i działem 2, a nie z działem 3, używamy sieci VLAN, jak pokazano poniżej.

wirtualna sieć lokalna

Rodzaje łączy w wirtualnej sieci LAN

W sieci VLAN dostępne są trzy typy łączy,

• Łącze dostępu
• Łącze miejskie
• Łącze hybrydowe

wirtualne łącza sieci lokalnej

Łącze dostępu

Łącze dostępu łączy hosta bezpośrednio z przełącznikiem. Urządzenia podłączone do łącza dostępowego nie wiedzą, że do sieci są podłączone inne sieci VLAN.

Łącze miejskie

Łącze, które łączy dwa lub więcej przełączników wirtualnej sieci lokalnej VLAN i przenosi ruch między nimi. Jest to topologia połączenia typu punkt-punkt, która może znajdować się między dwoma przełącznikami. W związku z tym router, który kieruje pakiety danych, można zminimalizować.

Łącze hybrydowe

Jest to połączenie łącza dostępowego i łącza trunk. Zawiera zarówno znane, jak i nieznane sieci LAN, a także ramki oznaczone i nieoznaczone.

Trunking wirtualnej sieci LAN (VLAN)

Sieć może mieć wiele przełączników wirtualnej sieci lokalnej VLAN. Kiedy określony przełącznik VLAN wysyła wiadomość rozgłoszeniową do innego przełącznika w sieci, przełącznik odbierający musi zidentyfikować źródło komunikatu. Ten proces implementacji jest znany jako VLAN - wirtualna sieć lokalna Trunking.

wirtualny-lokalny-obszar-sieciowy

Różnica między siecią LAN a VLAN

Różnicę między siecią LAN a VLAN omówiono poniżej.

Protokół trunkingu sieci VLAN

Protokół trunkingu VTP lub VLAN umożliwia przełącznikom synchronizację konfiguracji sieci VLAN. Na przykład rozważmy scenariusz, w którym chcemy skonfigurować nową sieć VLAN, a następnie powinniśmy połączyć się z pojedynczym przełącznikiem i wpisać ręcznie, aby skonfigurować. Gdy jest więcej sieci VLAN, używanych jest więcej przełączników, zwiększa się złożoność.

Dlatego, aby przezwyciężyć takie trudności, konfigurujemy VLAN na jednym przełączniku, a inne sieci VLAN będą synchronizować i łączyć się z siecią VLAN jednocześnie. Dokładnie tak działa protokół trunkingu sieci VLAN. Indywidualny przełącznik, który jest używany, ma własną bazę danych VLAN z numerem wersji. Baza danych zmienia się za każdym razem, gdy podłączana jest lub usuwana sieć VLAN, a numer wersji jest zwiększany o 1 sieć VLAN 20. Kod w tym miejscu polega na tym, że każdy przełącznik ma tę samą bazę danych VLAN z tym samym numerem wersji.

protokół trunkingu sieci lokalnej w wirtualnym obszarze lokalnym

Wiadomości podsumowujące reklamy

Wiadomości są wysyłane w celu poinformowania wszystkich przełączników o aktualnym numerze wersji wirtualnej sieci lokalnej VLAN przez podsumowanie komunikatów reklamowych, które zawierają

• Nazwa domeny VTP: która przeniesie się za minutę,
• Hasło VTP: otrzymane w ciągu minuty
• numer wersji: gdzie każdy przełącznik można porównać z własną bazą danych, oraz
• pole obserwującego: które wskazuje, że pojawią się inne wiadomości.
• Te reklamy zbiorcze są przesyłane co 5 minut.
• Te podsumowujące komunikaty reklamowe są używane podczas aktualizacji bazy danych.
• Każdy przełącznik komunikuje się ze sobą, wysyłając własne podsumowujące komunikaty reklamowe i upewnia się, że ich bazy danych są ze sobą zgodne, porównując je z numerami wersji.

Reklamy podzbioru

Ilekroć nastąpi aktualizacja w sieci VLAN, główny przełącznik wyśle ​​zaktualizowany komunikat do innych przełączników, które są zsynchronizowane. Ta wiadomość nosi nazwę ogłoszeń podzbioru. Składa się z nazwy domeny VTP i wszystkich informacji o sieci VLAN. Jeśli istnieje kilka sieci VLAN do dodania, więcej ogłoszeń podzbioru.

Prośba o ogłoszenie

Żądanie ogłoszenia jest używane, gdy nazwa domeny VTP uległa zmianie lub przełącznik otrzyma ogłoszenie zbiorcze o numerze wersji wyższym niż uzyskany. Te komunikaty umożliwiają przełącznikowi zażądanie ogłoszeń podzbioru w celu zsynchronizowania jego bazy danych VLAN.

Tryby działania

VTP może działać w trzech trybach

• Tryb serwera : Gdzie może tworzyć sieci VLAN i wysyłać aktualizacje oraz ogłaszać bazę danych VTP.
• Klient mody : Nie mogą tworzyć sieci VLAN, mogą tylko aktualizować z przełączników usług, wysyłać aktualizacje i rozgłaszać bazy danych VTP.
• Przezroczysty: VTP jest wyłączony, mogą tworzyć własne sieci VLAN, nie aktualizują ani nie reklamują, ale przekazują aktualizacje.

Przycinanie VTP

Jest to funkcja protokołu VTP, która zapobiega wysyłaniu niepotrzebnego ruchu do przełączników bez portu w określonej sieci VLAN. Przełączniki usuwają sieci VLAN z łączy w celu zmniejszenia niepotrzebnej przepustowości i wykorzystania zasobów. Robią to, wysyłając wiadomość o dołączeniu.

Wymagania

Poniżej przedstawiono wymagania dotyczące działania protokołu VTP

• Linki muszą być pniami
• Ta sama nazwa domeny VTP
• Hasło VTP (opcjonalnie).

Zalety wirtualnej sieci LAN

Zalety sieci VLAN to

• Kontrola rozgłaszania: aby jakakolwiek komunikacja odbywała się w sieci, dane muszą być transmitowane przy użyciu różnych protokołów. Na przykład w sieci warstwy 2 używana jest pojedyncza domena rozgłoszeniowa, która może rozgłaszać na duże odległości i zużywa dostępną pasmo . Podczas gdy 3-gracz segmentuje domenę rozgłoszeniową. Aby przezwyciężyć problemy z ruchem, duża sieć LAN jest dzielona na mniejsze sieci VLAN, w których transmisja jest wysyłana tylko do odpowiednich sieci VLAN.
• VLAN ogranicza wrażliwe dane z wysokim poziomem bezpieczeństwa
• Większe sieci VLAN są podzielone na mniejsze sieci VLAN, co zmniejsza koszty w porównaniu z siecią routerów.
• Przejrzystość warstwy fizycznej.

Wady wirtualnej sieci LAN

Wady sieci VLAN to

• Trudne w obsłudze
• Potrzebnych jest więcej konfiguracji
• Nad głową.

Zastosowania wirtualnej sieci LAN

Technologie sieciowe wykorzystujące VLAN to:

• ATM - asynchroniczny tryb transferu
• Ethernet
• FDDI.

VLAN może mieć zastosowanie w sieci lokalnej, takiej jak

• Produkcja
• VoIP.

FAQs

1). Dlaczego używana jest sieć VLAN?

VLAN jest używany do przezwyciężania przeciążenia w komunikacji sieciowej, gdy istnieje wiele źródeł sieciowych. Jest aktywowany za pomocą oprogramowania.

2). Która sieć VLAN domeny działa?

VLAN działa w domenie rozgłoszeniowej.

3). Ile sieci VLAN może obsługiwać przełączanie?

VTP w wersji 1 i 2 obsługują VLAN ID od 1 do 1005. VTP w wersji 3 obsługuje zakres VLAN (VLAN od 1 do 4094).

4). Co to jest port trunk?

Port trunk przenosi ruch dla całej sieci VLAN, do której ma dostęp określony przełącznik.

5). Czy jeden port może należeć do dwóch sieci VLAN?

Pojedynczy port nie może mieć dostępu do dwóch sieci VLAN.

W ten sposób komunikacja między dowolnymi dwoma systemami może odbywać się za pomocą medium, które może być przewodowe lub bezprzewodowe. Sieć komputerowa korzysta z sieci VLAN - Wirtualna sieć lokalna Koncepcja polegająca na tym, że dzielimy fizyczną sieć, która jest konfigurowana za pomocą oprogramowania, jest używana w przypadku większej liczby systemów do komunikacji w sieci komputerowej. Dzieli większe wiadomości, które mają być transmitowane na małe bloki, pozwala też administratorowi sieci na odpowiednią kontrolę ruchu przy użyciu protokołu VLAN.