• unk

ТЕХНОЛОГИЯ VLAN

Обновлено: 6 дек. 2021 г.

Локальные сети давно перестали состоять из нескольких абонентских устройств, расположенных внутри одного помещения. Современные сети предприятий представляют собой распределенные системы, состоящие из большего количества устройств разного назначения. Ситуация вынуждает разделять такие большие сети на автономные подсети, в итоге логические структуры сети отличаются от физических топологий. Подобные системы создаются с помощью технологии VLAN (Virtual Local Area Network – виртуальная локальная сеть), которая позволяет разделить одну локальную сеть на отдельные сегменты.

ЗАЧЕМ НУЖНА ТЕХНОЛОГИЯ VLAN?

Технология VLAN обеспечивает:

  • Гибкое построение сети — VLAN позволяет произвести сегментацию локальной сети на подсети по функциональному признаку независимо от территориального расположения устройств. То есть устройства одной подсети VLAN могут быть подключены к разным коммутаторам, удаленным друг от друга. И наоборот, к одному коммутатору могут быть подключены устройства, относящиеся к разным подсетям VLAN

  • Увеличение производительности – VLAN разделяет подсеть на отдельные широковещательные домены. Это означает, что широковещательные сообщения будут получать только устройства, находящиеся в одной VLAN-подсети. Построение системы с использованием технологии VLAN позволяет уменьшить широковещательный трафик внутри сети, тем самым снижается нагрузка на сетевые устройства и улучшается производительность системы в целом.

  • Улучшение безопасности – Устройства из разных подсетей VLAN не могут общаться друг с другом, что уменьшает шансы произвести несанкционированный доступ к устройствам системы. Связь между разными подсетями возможна только через маршрутизатор. Кроме того, использование маршрутизатора позволяет настроить политики безопасности, которые могут быть применены сразу ко всей группе устройств, принадлежащей одной подсети.


КАК РАБОТАЕТ ТЕХНОЛОГИЯ VLAN?

У каждой VLAN-подсети есть свой идентификатор, по которому определяется принадлежность той или иной подсети. Информация об идентификаторе содержится в теге, который добавляется в тело Ethernet-фрейма сети, в которой внедрено разделение на подсети VLAN.

Самый распространенный стандарт, описывающий процедуру тегирования трафика, – это открытый стандарт 802.1 Q. Кроме него есть проприетарные протоколы, но они менее популярны.

Формат Ethernet – фрейма после тегирования:


Тег размером 4 байта состоит из нескольких полей:

  • TPID (Tag Protocol Identifier) — Идентификатор протокола тегирования. Для стандарта 802.1Q значение TPID - 0x8100

  • Р-тег – Определяет приоритет пакета. Используется при работе стандарта 802.1p для определения очередности обработки пакетов

  • CFI (Canonical Format Indicator) – Идентификатор формата МАС-адреса, который использовался для совместимости между сетями Ethernet и Token Ring. В настоящее время поле CFI не используется в связи с отказом от сетей Token Ring

  • VLAN ID – Идентификатор VLAN. Определяет, какой подсети VLAN принадлежит пакет

Именно по тегу сетевое оборудование определяет принадлежность пакета той или иной сети VLAN, осуществляет фильтрацию пакетов и определяет дальнейшие действия с ними: снять тег и передать на конечное оборудование, отбросить пакет, переслать следующему получателю с сохранением тега. Правила, определяющие действия с пакетом на основе тега, зависят от режима работы порта сетевого оборудования. В свою очередь, режим работы выбирается в соответствии с характеристиками подключаемого оборудования. В системе может присутствовать как оборудование с поддержкой технологии VLAN, так и без нее.

РЕЖИМЫ РАБОТЫ ПОРТОВ КОММУТАТОРОВ

  • Access-port – порт доступа, передающий нетегированный трафик. Используется для подключения конечных устройств, не поддерживающих технологию VLAN


Тип Access назначается порту коммутатора, к которому подключено либо единичное абонентское устройство, либо группа устройств, находящихся в одной подсети. Кроме выбора режима работы порта Access необходимо указать идентификатор VLAN-подсети, к которой будет принадлежать оборудование, находящееся за этим портом.

Коммутатор, получив в порт Access данные от подключенных к нему абонентских устройств, добавит ко всем Ethernet-кадрам общий тег с заданным идентификатором подсети и далее будет оперировать уже тегированным пакетом. Напротив, принимая из основной сети данные, предназначенные Access-порту, коммутатор сверит идентификатор VLAN принимаемого пакета с номером VLAN-подсети этого порта. Если они совпадут, то данные будут успешно переданы в порт, а тег удалён, таким образом, подключенные к порту устройства продолжат работать без необходимости поддержки VLAN. Если же идентификатор не равен номеру подсети, кадр будет отброшен, не позволив передать пакет из «чужой» подсети VLAN.

  • Trunk-port – магистральный порт, передающий тегированные пакеты данных. Используется для подключения сетевых устройств с поддержкой VLAN, чаще всего для соединения коммутаторов между собой.


Помимо задания режима работы и идентификатора VLAN, при конфигурировании Trunk-портов создается список разрешенных для передачи подсетей VLAN, с которым коммутатор сверяется при получении пакетов. Благодаря этому через Trunk-порты могут передаваться пакеты нескольких VLAN-подсетей.

Коммутатор, получив в порт Trunk нетегированные данные, поступит аналогично Access-порту, т.е. промаркирует пакеты идентификатором VLAN-подсети, присвоенном этому порту, и передаст дальше в сеть. При получении пакета с таким же идентификатором VLAN, как и у самого порта, тег будет снят и данные отправлены на абонентское устройство без тега. В случае получения тегированного пакета с идентификатором VLAN, отличающимся от номера, присвоенного порту, коммутатор сравнит идентификатор со списком разрешенных VLAN-подсетей. Если номер будет указан в списке, то данные будут переданы по сети на следующее устройство без изменения тега. В случае, если идентификатор указывает на принадлежность незнакомой подсети VLAN, то пакет будет отброшен.


Источник - https://moxa.ru/tehnologii/ethernet_network/tech-vlan/

20 просмотров0 комментариев

Недавние посты

Смотреть все