Что такое виртуальная локальная сеть: архитектура, типы ссылок и различия

Передача цифровых данных между различными компьютерами называется передачей данных, а обмен данными между двумя или более компьютерами называется передачей данных. компьютерная сеть или сеть передачи данных. Обмен данными может происходить как по проводной, так и по беспроводной сети. ЛВС ( Локальная сеть) может транслировать данные передатчика на каждый приемник той же сети LAN с помощью коммутатора или маршрутизатора, но основным недостатком использования LAN является то, что это длительный процесс. Следовательно, чтобы преодолеть этот недостаток, используется виртуальная локальная сеть. В этой статье объясняется важность Virtual LAN - виртуальной локальной сети и ее протокола.

Что такое виртуальная локальная сеть?

Определение: VLAN - это виртуальная сеть, которая позволяет нам создавать несколько сетей LAN с помощью одного коммутатора, а также позволяет нам обмениваться данными между различными VLAN - виртуальными локальными сетями без использования каких-либо физических промежуточных устройств, таких как маршрутизатор. Основное назначение VLAN - уменьшить перегрузку. Для лучшего понимания рассмотрим пример LAN и VLAN.

Архитектура LAN

Архитектуру локальной сети можно понять на следующем примере: в организации предположим, что есть 3 группы, группа 1, группа 2, группа 3, если мы не хотим, чтобы кто-либо из группы общался с другими группами, мы используем три отдельных коммутатора и для связи. между тремя группами мы используем дополнительный маршрутизатор сетевого устройства, известный как LAN. Где стоимость обслуживания и затраты времени увеличиваются.

локальная сеть

Сети VLAN работают на канальном уровне модели OSI. Где мы разделяем устройства в слое 2 OSI и транслировать данные через уровень 3 OSI. Связь между любыми двумя системами может происходить с использованием среды, такой как маршрутизатор, аналогично, если мы рассмотрим ситуацию в локальной сети, когда рабочая станция передает данные на мост локальной сети при получении данных, которые она маркирует как данными, так и идентификатором VLAN. При тегировании можно узнать, из какой VLAN пришли данные. Этот процесс тегирования называется явным тегированием.

Процесс определения того, к какой локальной сети принадлежат данные, известен как неявная маркировка, его можно идентифицировать на основе предоставленной информации о порте. Маркировка может выполняться либо по MAC (Medium Access Control), либо по сетевому адресу, либо по их комбинации. VLAN добавляет различные диапазоны или классы IP-адреса к группе ПК, подключенных к одному коммутатору. Если мы создаем несколько сетей с помощью одного коммутатора, это также позволяет взаимодействовать с другими виртуальными локальными сетями. В настоящее время используется стандарт VLAN - проект стандарта IEEE 802.1Q. Сети VLAN подразделяются на три категории на основе

Адрес порта

Где членство определяется портом исходной VLAN. Он работает на УРОВНЕ 1 модели OSI. Недостатком этого является то, что всякий раз, когда пользователь переключается на новое место, которое является новым мостовым соединением, пользователь должен перенастроить VLAN, что является длительным процессом. Пример: Порт 1, Порт 2, Порт 3, Порт 4 назначены для VLAN1, VLAN1, VLAN2, VLAN1.

MAC-адрес

VLAN использует MAC-адрес рабочей станции, коммутатор записывает MAC-адреса всех подключенных локальных сетей. Основным недостатком этого является то, что членство в VLAN должно быть инициализировано для каждого пользователя в начале связи. По мере увеличения количества пользователей будет сложно назначить каждого пользователя.

Тип протокола

Этот тип работает на уровне 2 модели OSI, где протокол может быть назначен разным VLAN. Например, если мы рассмотрим протокол IP и IPX, назначенный VLAN 1 и VLA 2.

Виртуальная локальная сеть в компьютерной сети

VLAN в компьютерной сети можно понять из следующего примера, если мы возьмем ПК в отделе-1, у нас есть IP-адрес класса A, у ПК в отделе-2 есть IP-адрес класса B, а ПК в отделе-3. у нас есть IP-адрес класса C. Теперь, если мы хотим, чтобы связь имела место между отделом-1 и отделом-2, а не с отделом-3, мы используем VLAN, как показано ниже.

виртуальная локальная сеть

Типы ссылок в виртуальной локальной сети

В VLAN доступны три типа ссылок:

• Ссылка для доступа
• Магистральная ссылка
• Гибридная ссылка

ссылки на виртуальную локальную сеть

Ссылка для доступа

Ссылка доступа соединяет хост напрямую с коммутатором. Устройства, подключенные к каналу доступа, не знают, что к сети подключены другие VLAN.

Магистральная ссылка

Канал, который соединяет два или более коммутатора VLAN-виртуальной локальной сети и передает трафик между ними. Это топология подключения точка-точка, которая может быть между двумя коммутаторами. Следовательно, маршрутизатор, который маршрутизирует пакеты данных, может быть минимизирован.

Гибридная ссылка

Это комбинация канала доступа и магистрального канала. Он содержит как известные, так и неизвестные LAN, а также тегированные и немаркированные кадры.

Виртуальная локальная сеть (VLAN) транкинг

В сети может быть несколько коммутаторов VLAN - виртуальных локальных сетей. Когда конкретный коммутатор VLAN отправляет широковещательное сообщение другому коммутатору в сети, принимающий коммутатор должен идентифицировать источник сообщения. Этот процесс реализации известен как VLAN-транкинг виртуальной локальной сети.

магистральный канал виртуальной локальной сети

Разница между LAN и VLAN

Разница между LAN и VLAN обсуждается ниже.

Протокол транкинга VLAN

Протокол VTP или VLAN trunking позволяет коммутаторам синхронизировать конфигурацию VLAN. Например, давайте рассмотрим сценарий, в котором мы хотим настроить новую VLAN, затем мы должны подключиться к отдельному коммутатору и ввести вручную для настройки. Чем больше VLAN, тем больше коммутаторов используется, поэтому сложность увеличивается.

Следовательно, чтобы преодолеть такие трудности, мы настраиваем VLAN на одном коммутаторе, а другие VLAN будут синхронизироваться и подключаться к VLAN одновременно. Так работает протокол транкинга VLAN. Отдельный используемый коммутатор имеет собственную базу данных VLAN с номером версии. База данных изменяется всякий раз, когда VLAN подключается или удаляется, а номер версии увеличивается на 1 VLAN 20. Код здесь состоит в том, чтобы каждый коммутатор с одной и той же базой данных VLAN имел один и тот же номер версии.

магистральный протокол виртуальной локальной сети

Сводные рекламные сообщения

Сообщения отправляются, чтобы все коммутаторы знали текущий номер версии VLAN - виртуальная локальная сеть - это сводные рекламные сообщения, которые содержат

• Доменное имя VTP: которое переместится через минуту,
• Пароль VTP: получен через минуту
• номер версии: где каждый переключатель может сравниваться с собственной базой данных, и
• поле подписчика: это означает, что последуют другие сообщения.
• Эти сводные рекламные объявления передаются каждые 5 минут.
• Эти сводные рекламные сообщения используются при обновлении базы данных.
• Каждый коммутатор взаимодействует друг с другом, отправляя свои собственные сводные рекламные сообщения, и проверяет соответствие своей базы данных друг другу, сравнивая ее с номерами ревизий.

Подмножество рекламных объявлений

Всякий раз, когда в VLAN происходит обновление, главный коммутатор отправляет обновленное сообщение другим коммутаторам, которые находятся в синхронизации. Это сообщение называется Подмножество рекламных объявлений. Состоит из доменного имени VTP и всей информации о VLAN. Если есть несколько VLAN, нужно добавить дополнительные рекламные объявления.

Запрос на рекламу

Запрос объявления используется, когда имя домена VTP было изменено или коммутатор получает сводное объявление с более высоким номером версии, чем он заработал. Эти сообщения позволяют коммутатору запрашивать подмножество рекламных объявлений для синхронизации своей базы данных VLAN.

Режимы работы

VTP может работать в трех режимах

• Серверный режим : Где он может создавать сети VLAN, отправлять обновления и анонсировать базу данных VTP.
• Заказчик моды : Они не могут создавать VLAN, они могут только обновлять с сервисных коммутаторов и отправлять обновления и рекламировать базы данных VTP.
• Прозрачный: VTP отключен, они могут создавать свои собственные VLAN, не обновляет и не рекламирует, а пересылает обновления.

Обрезка VTP

Это функция VTP, которая предотвращает отправку ненужного трафика на коммутаторы без порта в конкретной VLAN. Коммутаторы удаляют VLAN из магистралей, чтобы уменьшить ненужную полосу пропускания и использование ресурсов. Они делают это, отправляя сообщение о присоединении.

Требования

Ниже приведены требования для работы VTP.

• Ссылки должны быть стволами
• То же доменное имя VTP
• Пароль VTP (необязательно).

Преимущества виртуальной локальной сети

Преимущества VLAN:

• Управление широковещательной передачей: для любого обмена данными по сети данные должны транслироваться с использованием различных протоколов. Например, в сети уровня 2 используется один домен широковещательной рассылки, который может осуществлять широковещательную передачу на большие расстояния и потребляет доступные пропускная способность . В то время как 3 уровня сегментируют широковещательный домен. Чтобы преодолеть проблемы с трафиком, большая LAN сегментирована на более мелкие VLAN, где широковещательная передача отправляется только в соответствующую VLAN.
• VLAN ограничивает конфиденциальные данные с высоким уровнем безопасности
• Более крупные VLAN сегментируются на более мелкие VLAN, что снижает стоимость по сравнению с сетью маршрутизатора.
• Прозрачность физического уровня.

Недостатки виртуальной локальной сети

Недостатки VLAN:

• Сложен в обращении
• Требуются дополнительные конфигурации
• Над головой.

Приложения виртуальной локальной сети

Сетевые технологии, использующие VLAN:

• ATM- Асинхронный режим передачи
• Ethernet
• FDDI.

VLAN может применяться в локальной сети, например

• Производство
• VoIP.

FAQs

1). Почему используется VLAN?

VLAN используется для преодоления перегрузок в сетевом взаимодействии при наличии большого количества сетевых источников. Активируется с помощью программного обеспечения.

2). Какой домен VLAN работает?

VLAN работает в широковещательном домене.

3). Сколько виртуальных локальных сетей может поддерживать коммутатор?

VTP версии 1 и версии 2 поддерживают идентификаторы VLAN от 1 до 1005. VTP версии 3 поддерживает диапазон VLAN от (VLAN от 1 до 4094).

4). Что такое магистральный порт?

Магистральный порт передает трафик для всей VLAN, доступной конкретному коммутатору.

5). Может ли один порт входить в две сети VLAN?

Один порт не может иметь доступа к двум VLAN.

Таким образом, связь между любыми двумя системами может происходить с использованием среды, которая может быть проводной или беспроводной. Компьютерная сеть использует VLAN - Виртуальная локальная сеть концепция, которая заключается в том, что когда мы разделяем физическую сеть, которая настраивается с помощью программного обеспечения, она используется, когда через компьютерную сеть необходимо обмениваться данными с большим количеством систем. Он разделяет более крупные сообщения, которые должны транслироваться, на небольшие блоки, а также позволяет сетевому администратору иметь надлежащий контроль над трафиком с использованием протокола VLAN.