4. Віртуальні локальні мережі vlan

   1. Поняття vlan

      1. Основні функції vlan

Вузли і сервери, підключені до комутаторів 2-го рівня, вважаються частиною мережевого сегмента. Така організація характеризується двома серйозними проблемами:

• комутатори виконують лавинне розсилання широкомовних кадрів з усіх портів, що приводить до невиправданого використання смуги пропускання. Зі збільшенням числа пристроїв, підключених до комутатора, генерується більше широкомовного трафіку;

• всі пристрої, підключені до комутатора, можуть пересилати та отимувати кадри від всіх інших пристроїв на цьому комутаторі.

При проектуванні мережі рекомендується обмежувати широкомовний трафік областю мережі, у якій він необхідний. Існують причини організаційного характеру, коли одні вузли можуть отримувати доступ один до одного, а інші ні. Для обмеження широкомовних розсилань і об'єднання вузлів у групи створюються віртуальні локальні мережі (Virtual Local Area Networks, VLAN).

VLAN – це логічний домен широкомовного розсилання, що може охоплювати кілька фізичних сегментів LAN. VLAN дозволяє адміністратору поєднувати станції по логічній функції незалежно від фізичного положення користувачів.

Кожна VLAN функціонує як окрема локальна мережа. VLAN може охоплювати один чи кілька комутаторів, що дозволяє вузлам працювати так, ніби вони знаходилися в одному сегменті.

VLAN виконують такі функції:

• обмеження широкомовних розсилань;

• об'єднання пристроїв у групи; пристрої, розташовані в одній VLAN, невидимі для пристроїв, розташованих в інший VLAN.

Для передачі трафіку між VLAN необхідний пристрій 3-го рівня.

2. Переваги використання vlan

Основними перевагами використання віртуальних локальних мереж є:

Безпека – віртуальні мережі дозволяють відокремити групи, які мають важливі дані від загальної частини мережі, зменшуючи ймовірність втрат конфіденційної інформації.

Зниження витрат – економія за рахунок ефективнішого використання пропускної здатності, up-лінків, зменшення потреб модернізації мережі.

Збільшення продуктивності – поділ мереж 2-го рівня на кілька логічних робочих груп (широкомовних доменів) зменшує зайвий трафік у мережі та підвищує продуктивність роботи.

Зменшення широкомовного шторму – поділ мережі на VLAN, знижує кількість пристроїв, які можуть брати участь в поширенні широкомовного шторму. Сегментація мережі запобігає поширенню широкомовного шторму на всю мережу.

Покращення ефективності роботи ІТ-персоналу – використання VLAN спрощує управління мережею, оскільки користувачі зі схожими вимогами до мережевих ресурсів знаходяться в одній VLAN. При додаванні нового комутатора всі політики і процедури, вже налаштовані для конкретної VLAN, застосовуються при активації порта. Для певної VLAN можна задати відповідне ім’я з врахуванням їх призначення.

3. Членство у vlan

Пристрій можна призначити у VLAN відповідно до його розташування, MAC-адреси, ІP-адреси або прикладних програм, які він використовує найчастіше. Адміністратори задають приналежність пристрою до VLAN статично або динамічно.

У випадку статичного призначення адміністратор повинен вручну призначити кожен порт комутатора у визначену VLAN. Наприклад, порт fa0/3 можна призначити в VLAN 20. Будь-який пристрій, що підключається до порту fa0/3, автоматично стає членом VLAN 20.

Цей тип приналежності до VLAN найлегше налаштувати і він найпопулярніший, але додавання, переміщення і зміна пристроїв потребує постійного втручання адміністратора. Наприклад, переміщення вузла з однієї VLAN у другу потребує або ручного перепризначення порту комутатора в нову VLAN, або переключення кабелю робочої станції в інший порт комутатора, що відноситься до нової VLAN.

Приналежність пристрою до VLAN цілком прозора для користувачів. Користувачі, які працюють із пристроєм, підключеним до порту комутатора, не знають, до якої VLAN вони належать.

Динамічна приналежність VLAN вимагає наявності сервера політик VLAN (VMPS - VLAN Management Policy Server). VMPS містить базу даних, що співставляє MAC-адреси з VLAN мережами. Коли пристрій підключається до порту, VMPS шукає його MAC-адресу у своїй базі даних і тимчасово призначає порт у відповідну VLAN.

Динамічна приналежність VLAN вимагає більш складного налаштування й організації, але формує більш гнучку структуру, ніж статична приналежність VLAN. Переміщення, додавання і зміна компонентів виконується автоматично і не вимагає втручання адміністратора. Не всі комутатори Catalyst підтримують VMPS.