VLANとは何ですか? 種類、メリット、使用例

VLAN とは何ですか?

VLAN VLANは、1つまたは複数のローカルエリアネットワークから作成されるカスタムネットワークです。複数のネットワークに存在するデバイス群を1つの論理ネットワークに統合することができます。その結果、物理LANと同様に管理される仮想LANが構築されます。VLANの正式名称はVirtual Local Area Network（仮想ローカルエリアネットワーク）です。

以下のトポロジは、すべてのホストが同じ仮想 LAN 内にあるネットワークを示しています。

VLANを使用しない場合、ホストから送信されたブロードキャストはネットワーク上のすべてのデバイスに容易に到達します。各デバイスは受信したブロードキャストフレームを処理するため、各デバイスのCPU負荷が増加し、ネットワーク全体のセキュリティが低下する可能性があります。

両方のスイッチのインターフェースを別々のVLANに配置した場合、ホストAからのブロードキャストは同じVLAN内のデバイスにのみ到達します。他のVLANのホストは、通信が行われたことにすら気づきません。これは以下の図に示されています。

ネットワークにおけるVLANは、LANの仮想的な拡張機能です。LANとは、学校、研究所、家庭、オフィスビルなど、限られたエリア内で接続されたコンピュータや周辺機器のグループのことです。ファイル、プリンタ、ゲーム、その他のアプリケーションなどのリソースを共有するための、非常に便利なネットワークです。

VLAN の仕組み

VLANの仕組みを段階的に説明します。

• ネットワーク内の VLAN は番号によって識別されます。
• 有効な範囲は1～4094です。VLANスイッチでは、ポートに適切なVLAN番号を割り当てます。
• スイッチは、同じVLANに属する複数のポート間でデータを送受信することを可能にする。
• ほとんどすべてのネットワークは XNUMX つのスイッチより大きいため、XNUMX つのスイッチ間でトラフィックを送信する方法が必要です。
• これを行う簡単で簡単な方法の XNUMX つは、各ネットワーク スイッチのポートに VLAN を割り当て、その間にケーブルを配線することです。

VLAN 範囲

VLAN の重要な範囲は次のとおりです。

レンジ	詳細説明
VLAN 0、4095	予約済みの VLAN。表示も使用もできません。
VLAN 1	これはスイッチのデフォルトVLANです。このVLANを削除したり編集したりすることはできませんが、使用することは可能です。
VLAN 2-1001	これは通常のVLAN範囲です。作成、編集、削除が可能です。
VLAN 1002-1005	これらの範囲は、トークン リングおよび FDDI の CISCO デフォルトです。この VLAN は削除できません。
VLAN 1006-4094	これはVLANの拡張範囲です。

VLANの例

以下の例では、異なるVLANを持つ6台のスイッチに6台のホストが接続されています。スイッチ同士を接続するには6つのポートが必要です。つまり、24種類の異なるVLANがある場合、45ポートのスイッチには24台のホストしか接続できないということです。

VLANの特徴

VLAN の重要な特徴は次のとおりです。

• 仮想 LAN は、ネットワークが異なる場合でも、デバイスのグループを作成するための構造を提供します。
• これにより、LAN内で可能なブロードキャストドメインの数が増加します。
• VLANを導入することで、ブロードキャストドメインに接続されるホストの数が減少するため、セキュリティリスクが軽減されます。
• これは、機密情報を持つホストのみに別の仮想 LAN を構成することで実行されます。
• ネットワークの場所ではなく部門に応じてユーザーをグループ化する柔軟なネットワーク モデルを備えています。
• VLAN 上のホスト/ユーザーの変更は比較的簡単です。 新しいポートレベルの設定が必要なだけです。
• 個々のVLANが独立したLANとして機能するため、トラフィックを共有することで混雑を軽減できます。
• ワークステーションは各ポートの全帯域幅で使用できます。
• 端末の再割り当てが容易になります。
• VLAN は複数のスイッチにまたがることができます。
• 幹線リンクは複数のLANのトラフィックを伝送できる。

VLANの種類

重要なVLANの種類は以下のとおりです。

ポートベースのVLAN

ポートベースVLANは、仮想ローカルエリアネットワークをポートごとにグループ化します。このタイプの仮想LANでは、スイッチポートを手動で設定してVLANのメンバーにすることができます。

このポートに接続されたデバイスは、他のすべてのポートが同様のVLAN番号で設定されているため、同じブロードキャストドメインに属します。

このタイプのネットワークにおける課題は、各VLANにどのポートが適切かを把握することです。スイッチの物理ポートを見ただけでは、VLANの所属はわかりません。設定情報を確認することで判断できます。

プロトコルベースのVLAN

このタイプの VLAN は、タグのないパケットであるタグのフィルタリング基準を定義するために使用できるプロトコルに基づいてトラフィックを処理します。

この仮想ローカルエリアネットワークでは、VLANメンバーシップを決定するためにレイヤー3プロトコルがフレームによって伝送されます。これはマルチプロトコル環境で機能します。この方法は、IPベースのネットワークが主流の場合には実用的ではありません。

MACベースのVLAN

MACアドレスベースのVLANでは、タグなしの受信パケットを仮想LANに割り当てることができ、パケットの送信元アドレスに基づいてトラフィックを分類できます。MACアドレスとVLANのマッピングを定義します。ping マップを設定することでping MACアドレスとVLANアドレスの対応表におけるエントリ。

このエントリはソースを使用して指定されます MACアドレス そして適切なVLAN ID。これらのテーブルの設定は、すべてのデバイスポートで共有されます。

LANとVLANの違い

LAN と VLAN の重要な違いは次のとおりです。

LAN	VLAN
LANとは、限られたエリア内で接続されたコンピュータおよび周辺機器のグループと定義できる。	VLANとは、1つまたは複数のローカルエリアネットワークから作成されるカスタムネットワークと定義できます。
LANの正式名称はLocal Area Networkです。	VLAN の完全な形式は、仮想ローカル エリア ネットワークです。
LANの遅延が大きい。	VLAN の遅延が少なくなります。
LANの料金が高い。	VLAN のコストは安くなります。
LAN では、ネットワーク パケットがすべてのデバイスにアドバタイズされます。	VLAN では、ネットワーク パケットは特定のブロードキャスト ドメインにのみ送信されます。
リングとFDDI（光ファイバー分散データインターフェース）をプロトコルとして使用します。	プロトコルとしてISLとVTPを使用します。

VLANのメリット

VLAN の重要な利点/利点は次のとおりです。

• ブロードキャストの問題を解決します。
• VLAN はブロードキャスト ドメインのサイズを削減します。
• VLAN を使用すると、セキュリティ層を追加できます。
• これにより、デバイス管理がシンプルかつ簡単になります。
• 論理的なグループを作成できますping デバイスを場所ではなく機能別に分類する。
• これにより、独自のネットワーク上にあるかのように動作する、論理的に接続されたデバイスのグループを作成できます。
• 部門、プロジェクト チーム、または機能に基づいてネットワークを論理的にセグメント化できます。
• VLANは、成長企業をサポートするために、ネットワークを地理的に構造化するのに役立ちます。
• パフォーマンスが向上し、遅延が減少します。
• ユーザーは、他のユーザーに閲覧してはいけない機密情報を扱う場合があります。
• VLAN は物理的な境界を取り除きます。
• これにより、ネットワークを簡単にセグメント化し、ネットワークセキュリティを強化できます。
• ホストを VLAN によって分離したままにすることができます。
• 追加のハードウェアやケーブルは不要なので、コスト削減につながります。
• ユーザーのIPサブネットの変更がソフトウェアで行われるため、運用上の利点がある。
• これにより、特定のネットワークトポロジーにおけるデバイス数を削減し、物理デバイスの管理を簡素化できます。

VLANのデメリット

VLANの主な欠点／デメリットは以下のとおりです。

• パケットは、あるVLANから別のVLANへ漏洩する可能性がある。
• 注入されたパケットはサイバー攻撃につながる可能性があります。
• 単一のシステムにおける脅威が、論理ネットワーク全体にウイルスを拡散させる可能性がある。
• 大規模なネットワークのワークロードを制御するには、追加のルーターが必要です。
• 相互運用性に関して問題が発生する可能性があります。
• VLAN はネットワーク トラフィックを他の VLAN に転送できません。

VLANの用途/目的

VLAN の重要な用途は次のとおりです。

• VLAN は、LAN 上に 200 台以上のデバイスがある場合に使用されます。
• LAN 上のトラフィックが多い場合に役立ちます。
• VLANは、ユーザーグループがより高いセキュリティを必要とする場合や、多数のブロードキャストによって速度が低下している場合に最適です。
• ユーザーが XNUMX つのブロードキャスト ドメインにいない場合に使用されます。
• これにより、1つのスイッチを複数のスイッチのように動作させることができます。

よくあるご質問