VLAN (виртуальная локальная сеть) — это тип сети, где все компьютеры, серверы и другие сетевые устройства связаны, даже если физически находятся в разных местах. VLAN чаще используются сетевыми администраторами в корпоративных сетях, поскольку домашние пользователи обычно не задумываются о сложном дизайне сети.
Проблема без VLAN
Рассмотрим пример сети в офисе компании. В компании несколько отделов, у каждого сотрудника свой компьютер, а также принтеры, телефоны и серверы. Для обеспечения связи необходим коммутатор (свич) второго уровня модели OSI.
Неопытный администратор мог бы подключить все устройства к одному коммутатору через Ethernet-кабели. Однако такая конфигурация имеет серьёзные недостатки:
- Избыточный широковещательный (broadcast) трафик: Этот тип трафика отправляется всем участникам сети, хотя предназначен только одному. Остальные устройства его игнорируют. Это неэффективно и небезопасно.
- Перегрузка коммутатора: Смешение трафика от компьютеров, телефонии, принтеров и серверов перегружает коммутатор, что приводит к задержкам и проблемам с производительностью.
- Низкий уровень безопасности: Отсутствие разделения сети делает её уязвимой.
Физическое разделение устройств на отдельные коммутаторы решило бы проблему, но это дорого и трудоёмко.
Решение: VLAN
VLAN предлагает элегантное решение. Он позволяет создать несколько отдельных логических сетей, или несколько отдельных широковещательных доменов. Данные, отправляемые на коммутатор, не рассылаются всем портам, а только тем, которые принадлежат тому же VLAN, что и отправитель. Сами устройства не знают, в каком VLAN они находятся — это контролирует коммутатор. Администратор настраивает коммутатор, указывая, какие порты принадлежат какому VLAN.
Настройка VLAN и межсетевое взаимодействие
Настройка VLAN на коммутаторах зависит от модели. Например, на коммутаторах Cisco можно указать, какие порты принадлежат какому VLAN. Для связи между одинаковыми VLAN на разных коммутаторах используется технология тэгирования (802.1Q). Коммутатор вставляет в каждый фрейм данных 4-байтовый тэг, содержащий VLAN Identifier (VID) (12 бит). Для передачи трафика между коммутаторами используются транковые порты (Trunk), которые могут одновременно пропускать трафик из всех известных VLAN.
Преимущества VLAN
Использование VLAN обеспечивает:
- Повышенную безопасность: Разделение сети на виртуальные подсети улучшает безопасность.
- Удобство управления: Управление сетью становится проще.
- Масштабируемость: VLAN позволяет легко масштабировать сеть.
Количество VLAN
Сколько всего может быть номеров VLAN и почему? Ответ на этот вопрос зависит от реализации, но обычно ограничивается 4094 (12 бит VID). Напишите свой ответ в комментариях.