Какво е VLAN? Видове, предимства, пример

⚡ Умно обобщение

VLAN, или виртуална локална мрежа, е персонализирана мрежа, изградена от една или повече локални мрежи, която групира устройства в една логическа мрежа. Този ресурс обяснява как работят VLAN мрежите, техните обхвати, видове, предимства, недостатъци и практически приложения.

🌐 Основна дефиниция: VLAN комбинира устройства от множество мрежи в една логическа мрежа, която се администрира като физическа LAN мрежа.
🔢 Номериране на VLAN: VLAN мрежите се идентифицират с число във валидния диапазон от 1 до 4094, като са заделени резервирани и подразбиращи се диапазони.
🧩 Видове VLAN: VLAN мрежите, базирани на портове, протоколи и MAC адреси, определят членството по порт на комутатора, протокол от слой 3 или MAC адрес на източника.
🔐 Ключово предимство: VLAN мрежите свиват домейните за излъчване, добавят слой за сигурност и групират устройствата по функция, а не по физическо местоположение.
⚠️ Основен недостатък: Инжектиран пакет може да доведе до кибератака, а трафикът не може да се движи между VLAN мрежи без рутер.

Прочетете повече

Какво е VLAN?

VLAN е персонализирана мрежа, създадена от една или повече локални мрежи. Тя позволява група устройства, налични в множество мрежи, да бъдат комбинирани в една логическа мрежа. Резултатът се превръща във виртуална локална мрежа (LAN), която се администрира като физическа локална мрежа. Пълната форма на VLAN се дефинира като Виртуална локална мрежа (Virtual Local Area Network).

Топологията по-долу изобразява мрежа с всички хостове в една и съща виртуална LAN:

Мрежа с всички хостове в една и съща VLAN — Мрежа, в която всички хостове са в една и съща VLAN

Без VLAN мрежи, излъчването, изпратено от хост, може лесно да достигне до всички мрежови устройства. Всяко устройство ще обработва получените кадри за излъчване. Това може да увеличи натоварването на процесора на всяко устройство и да намали общата мрежова сигурност.

В случай че поставите интерфейсите на двата комутатора в отделни VLAN мрежи, излъчването от хост A може да достигне само до устройствата, налични в рамките на същата VLAN мрежа. Хостовете на други VLAN мрежи дори няма да са наясно, че комуникацията е осъществена. Това е показано на картинката по-долу:

Хост А може да достигне само до устройства, налични в същата VLAN — Хост A може да достигне само устройства, налични в рамките на същата VLAN

VLAN в мрежовото взаимодействие е виртуално разширение на локална мрежа (LAN). LAN е група от компютри и периферни устройства, които са свързани в ограничена зона, като например училище, лаборатория, дом или офис сграда. Това е широко полезна мрежа за споделяне на ресурси като файлове, принтери, игри и други приложения.

Как работи VLAN

Ето стъпка по стъпка подробности за това как работи VLAN:

VLAN в мрежите се идентифицират с номер.
Валиден диапазон е 1-4094. На VLAN комутатор, вие присвоявате портове с правилния VLAN номер.
След това комутаторът позволява данни, които трябва да бъдат изпращани между различни портове, имащи една и съща VLAN.
Тъй като почти всички мрежи са по-големи от един комутатор, трябва да има начин за изпращане на трафик между два комутатора.
Един прост и лесен начин да направите това е да зададете порт на всеки мрежов комутатор с VLAN и да прекарате кабел между тях.

Диапазони на VLAN

Ето важните диапазони на VLAN:

Обхват	Descriptйон
VLAN 0, 4095	Запазен VLAN, който не може да се види или използва.
VLAN 1	Това е VLAN мрежата по подразбиране на комутаторите. Не можете да изтривате или редактирате тази VLAN мрежа, но тя може да се използва.
VLAN 2-1001	Това е нормалният VLAN диапазон. Можете да го създавате, редактирате и изтривате.
VLAN 1002-1005	Тези диапазони са по подразбиране на CISCO за Token Ring и FDDI. Не можете да изтриете тази VLAN.
VLAN 1006-4094	Това е разширеният обхват от VLAN мрежи.

Пример за VLAN

В примера по-долу има 6 хоста на 6 комутатора с различни VLAN мрежи. Необходими са ви 6 порта, за да свържете комутаторите заедно. Това означава, че ако имате 24 различни VLAN мрежи, ще имате само 24 хоста на 45-портови комутатори.

Характеристики на VLAN

Ето важните характеристики на VLAN:

Виртуалните LAN предлагат структура за създаване на групи от устройства, дори ако техните мрежи са различни.
Това увеличава броя на възможните домейни за излъчване в локална мрежа.
Внедряването на VLAN намалява рисковете за сигурността, тъй като броят на хостовете, свързани към излъчващия домейн, намалява.
Това се извършва чрез конфигуриране на отделна виртуална LAN само за хостовете, които имат чувствителна информация.
Той има гъвкав мрежов модел, който групира потребителите в зависимост от техните отдели вместо мрежово местоположение.
Промяната на хостове/потребители във VLAN е относително лесна. Просто се нуждае от нова конфигурация на ниво порт.
Това може да намали задръстванията чрез споделяне на трафика, тъй като отделна VLAN работи като отделна LAN мрежа.
Работна станция може да се използва с пълна честотна лента на всеки порт.
Пренасочването на терминали става лесно.
Една VLAN може да обхваща множество комутатори.
Магистралната връзка може да пренася трафик за множество локални мрежи.

Видове VLAN

Ето са важните видове VLAN мрежи:

VLAN, базиран на порт

Виртуалните локални мрежи (VLAN), базирани на портове, групират виртуална локална мрежа по порт. В този тип виртуална локална мрежа, портът на комутатора може да бъде конфигуриран ръчно да бъде член на VLAN.

Устройствата, свързани към този порт, ще принадлежат към един и същ домейн за излъчване, тъй като всички останали портове са конфигурирани с подобен VLAN номер.

Предизвикателството при този тип мрежа е да се знае кои портове са подходящи за всяка VLAN. Принадлежността към VLAN не може да се определи само чрез поглед към физическия порт на комутатора. Можете да я определите, като проверите информацията за конфигурацията.

Базирана на протокол VLAN

Този тип VLAN обработва трафик на базата на протокол, който може да се използва за определяне на критерии за филтриране за етикети, които са немаркирани пакети.

В тази виртуална локална мрежа (VLAN), протоколът от слой 3 се пренася от рамката, за да се определи принадлежността към VLAN. Той работи в среди с множество протоколи. Този метод не е практичен в предимно IP-базирана мрежа.

MAC базирана VLAN

VLAN, базирана на MAC адреси, позволява входящите немаркирани пакети да бъдат присвоявани на виртуална LAN мрежа и по този начин класифицира трафика в зависимост от адреса на източника на пакета. Вие дефинирате карта на MAC адреса към VLAN.ping чрез конфигуриране на картатаping запис в таблицата MAC-към-VLAN.

Този запис е посочен с помощта на източника Мак адрес и правилния VLAN ID. Конфигурациите на тези таблици се споделят между всички портове на устройството.

Разлика между LAN и VLAN

Ето една важна разлика между LAN и VLAN:

LAN	VLAN
Локалната мрежа (LAN) може да се определи като група от компютри и периферни устройства, свързани в ограничена област.	VLAN може да се дефинира като персонализирана мрежа, създадена от една или повече локални мрежи.
Пълната форма на LAN е Локална мрежа.	Пълната форма на VLAN е виртуална локална мрежа.
Латентността на LAN е висока.	Закъснението на VLAN е по-малко.
Цената на LAN е висока.	Цената на VLAN е по-ниска.
В LAN мрежовият пакет се рекламира на всяко устройство.	Във VLAN мрежовият пакет се изпраща само до конкретен излъчван домейн.
Използва пръстен и FDDI (Fiber Distributed Data Interface) като протокол.	Използва ISL и VTP като протокол.

Предимства на VLAN

Ето важните плюсове/предимства на VLAN:

Решава проблем с излъчването.
VLAN намалява размера на излъчваните домейни.
VLAN ви позволява да добавите допълнителен слой на сигурност.
Може да направи управлението на устройството просто и по-лесно.
Можете да направите логическа групаping на устройствата по функция, а не по местоположение.
Позволява ви да създавате групи от логически свързани устройства, които действат така, сякаш са в собствена мрежа.
Можете логически да сегментирате мрежи въз основа на отдели, проектни екипи или функции.
VLAN ви помага да структурирате географски мрежата си, за да поддържате развиващи се компании.
По-висока производителност и намалена латентност.
Потребителите могат да работят с чувствителна информация, която не трябва да се преглежда от други потребители.
VLAN премахва физическата граница.
Това ви позволява лесно да сегментирате мрежата си и да подобрите мрежовата си сигурност.
Можете да държите хостовете разделени от VLAN.
Не се нуждаете от допълнителен хардуер и окабеляване, което ви помага да спестите разходи.
Това има оперативни предимства, защото промяната на IP подмрежата на потребителя се извършва софтуерно.
Това намалява броя на устройствата за определена мрежова топология и прави управлението на физическите устройства по-малко сложно.

Недостатъци на VLAN

Ето важните недостатъци/противопоказания на VLAN:

Пакет може да изтече от една VLAN към друга.
Инжектиран пакет може да доведе до кибератака.
Заплаха в една система може да разпространи вирус през цяла логическа мрежа.
Имате нужда от допълнителен рутер, за да контролирате натоварването в големи мрежи.
Можете да се сблъскате с проблеми при оперативната съвместимост.
VLAN не може да препраща мрежов трафик към други VLAN.

Приложение/Цел на VLAN

Ето важните употреби на VLAN:

VLAN се използва, когато имате 200+ устройства във вашата LAN.
Полезно е, когато имате много трафик в LAN.
VLAN е идеална, когато група потребители се нуждае от повече сигурност или е забавена от многобройни излъчвания.
Използва се, когато потребителите не са в един излъчван домейн.
Може да накара един превключвател да действа като множество превключватели.

Въпроси и Отговори

Мрежовите инструменти, базирани на изкуствен интелект, могат да автоматизират конфигурацията на VLAN, да откриват аномалии в трафика и да оптимизират сегментирането в големи мрежи. Това намалява ръчните усилия и помага на администраторите да управляват сложни, разрастващи се среди по-надеждно.

Да. Изкуственият интелект следи моделите на трафик във VLAN мрежите, за да открива прониквания, VLAN hopping, и необичайните излъчвания се извършват по-бързо от ръчния преглед. Това засилва сегментирането, но не замества правилната VLAN конфигурация.

Маркирането на VLAN добавя идентификатор към всеки Ethernet кадър, така че комутаторите да знаят към коя VLAN принадлежи. IEEE 802.1Q е стандартът, който дефинира този етикет, позволявайки множество VLAN през една магистрална връзка.

Транксиалният порт пренася трафик за множество VLAN мрежи между комутатори. Той използва VLAN маркиране, за да държи трафика на всяка VLAN мрежа разделен, което позволява на една физическа връзка да обслужва много VLAN мрежи едновременно.

Не. VLAN е домейн за излъчване на ниво 2, докато подмрежата е IP диапазон на ниво 3. На практика те често се картографират едно към едно, но това са различни концепции, които работят на различни мрежови нива.