Virtuelles LAN (VLAN) ist ein Konzept, bei dem wir die Geräte logisch auf Schicht 2 (Datenverbindungsschicht) aufteilen können. Im Allgemeinen teilen Layer-3-Geräte die Broadcast-Domäne auf, die Broadcast-Domäne kann jedoch mithilfe des VLAN-Konzepts durch Switches aufgeteilt werden.

Eine Broadcast-Domäne ist ein Netzwerksegment, in dem alle Geräte in derselben Broadcast-Domäne ein Paket empfangen, wenn es von einem Gerät gesendet wird. Die Geräte in derselben Broadcast-Domäne empfangen alle Broadcast-Pakete, dies ist jedoch nur auf Switches beschränkt, da Router das Broadcast-Paket nicht weiterleiten. Um die Pakete an verschiedene VLANs (von einem VLAN zu einem anderen) oder Broadcast-Domänen weiterzuleiten, ist Inter-Vlan-Routing erforderlich. Durch VLAN werden verschiedene kleine Subnetzwerke erstellt, die vergleichsweise einfach zu handhaben sind.

VLAN-Bereiche:

VLAN 0, 4095: Dies sind reservierte VLANs, die nicht gesehen oder verwendet werden können. VLAN 1: Dies ist das Standard-VLAN von Switches. Standardmäßig befinden sich alle Switch-Ports im VLAN. Dieses VLAN kann nicht gelöscht oder bearbeitet, aber verwendet werden. VLAN 2-1001: Dies ist ein normaler VLAN-Bereich. Wir können diese VLANs erstellen, bearbeiten und löschen. VLAN 1002-1005: Dies sind CISCO-Standardeinstellungen für FDDI und Token-Ringe. Diese VLANs können nicht gelöscht werden. Vlan 1006-4094: Dies ist der erweiterte Bereich von Vlan.

Aufbau -
Wir können VLANs einfach erstellen, indem wir einfach die VLAN-ID und den VLAN-Namen zuweisen.

#switch1(config)#vlan 2 #switch1(config-vlan)#vlan accounts>

Hier ist 2 das Vlan, das ich verwendet habe, und „Accounts“ ist der Vlan-Name. Jetzt weisen wir Vlan den Switch-Ports zu.z.B.

Switch(config)#int fa0/0 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access Vlan 2>

Außerdem kann der Switchport-Bereich den erforderlichen VLANs zugewiesen werden.

Switch(config)#int range fa0/0-2 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if) #switchport access Vlan 2>

Dadurch wird dem Switchport fa0/0, fa0/1, fa0-2 Vlan 2 zugewiesen.

Beispiel -

Konvertieren Sie einen String in eine Enumeration

Den PCs die IP-Adressen 192.168.1.1/24, 192.168.1.2/24 und 192.168.2.1/24 zuweisen. Jetzt erstellen wir Vlan 2 und 3 am Switch.

Switch(config)#vlan 2 Switch(config)#vlan 3>

Wir haben VLANs erstellt, aber der wichtigste Teil besteht darin, den VLANs Switch-Ports zuzuweisen.

Switch(config)#int fa0/0 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if) #switchport access Vlan 2 Switch(config)#int fa0/1 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if) #switchport access Vlan 3 Switch(config)#int fa0/2 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if) #switchport access Vlan 2>

Wie zu sehen ist, haben wir Vlan 2 fa0/0, fa0/2 und Vlan 3 fa0/1 zugewiesen.

VLANs bieten mehrere Funktionen und Vorteile, darunter:

Verbesserte Netzwerksicherheit: VLANs können verwendet werden, um den Netzwerkverkehr zu trennen und den Zugriff auf bestimmte Netzwerkressourcen zu beschränken. Dies verbessert die Sicherheit, indem unbefugter Zugriff auf sensible Daten und Netzwerkressourcen verhindert wird. Bessere Netzwerkleistung: Durch die Aufteilung des Netzwerkverkehrs in kleinere logische Netzwerke können VLANs die Menge des Broadcast-Verkehrs reduzieren und die Netzwerkleistung verbessern. Vereinfachte Netzwerkverwaltung: VLANs ermöglichen Netzwerkadministratoren, Geräte logisch statt physisch zu gruppieren, was Netzwerkverwaltungsaufgaben wie Konfiguration, Fehlerbehebung und Wartung vereinfachen kann. Flexibilität: VLANs können dynamisch konfiguriert werden, sodass Netzwerkadministratoren die Netzwerkkonfigurationen bei Bedarf schnell und einfach anpassen können. Kosteneinsparungen: VLANs können dazu beitragen, die Hardwarekosten zu senken, indem sie mehreren virtuellen Netzwerken die gemeinsame Nutzung einer einzigen physischen Netzwerkinfrastruktur ermöglichen. Skalierbarkeit: VLANs können verwendet werden, um ein Netzwerk in kleinere, besser verwaltbare Gruppen zu segmentieren, wenn das Netzwerk an Größe und Komplexität zunimmt.

Zu den Hauptmerkmalen von VLANs gehören:

VLAN-Tagging: VLAN-Tagging ist eine Möglichkeit, VLAN-Verkehr von anderem Netzwerkverkehr zu identifizieren und zu unterscheiden. Dies geschieht normalerweise durch Hinzufügen eines VLAN-Tags zum Ethernet-Frame-Header. VLAN-Mitgliedschaft: Die VLAN-Mitgliedschaft bestimmt, welche Geräte welchen VLANs zugeordnet werden. Geräte können VLANs basierend auf Port, MAC-Adresse oder anderen Kriterien zugewiesen werden. VLAN-Trunking: VLAN-Trunking ermöglicht die Übertragung mehrerer VLANs über eine einzige physische Verbindung. Dies erfolgt typischerweise über ein Protokoll wie IEEE 802.1Q. VLAN-Verwaltung: Die VLAN-Verwaltung umfasst die Konfiguration und Verwaltung von VLANs, einschließlich der Zuweisung von Geräten zu VLANs, der Konfiguration von VLAN-Tags und der Konfiguration von VLAN-Trunking.

Arten von Verbindungen im VLAN –

Es gibt drei Möglichkeiten, Geräte in einem VLAN zu verbinden. Die Art der Verbindungen hängt von den angeschlossenen Geräten ab, d. h. ob sie VLAN-fähig (ein Gerät, das VLAN-Formate und VLAN-Mitgliedschaft versteht) oder VLAN-unfähig (ein Gerät, das dies nicht versteht) sind VLAN-Format und VLAN-Mitgliedschaft verstehen).

Trunk-Link –
Alle an eine Trunk-Verbindung angeschlossenen Geräte müssen VLAN-fähig sein. An alle Frames hier sollte ein spezieller Header angehängt sein, der als getaggte Frames bezeichnet wird. Zugangslink –
Es verbindet VLAN-unfähige Geräte mit einer VLAN-fähigen Bridge. Alle Frames auf dem Zugriffslink dürfen nicht mit Tags versehen sein. Hybrid-Link –
Es handelt sich um eine Kombination aus Trunk-Link und Access-Link. Hier sind sowohl VLAN-unfähige als auch VLAN-fähige Geräte angeschlossen und es können sowohl getaggte als auch nicht getaggte Frames vorhanden sein.

Vorteile -

Leistung -
Der Netzwerkverkehr ist voll von Broadcast und Multicast. VLAN reduziert die Notwendigkeit, solchen Datenverkehr an unnötige Ziele zu senden. Beispiel: Wenn der Datenverkehr für zwei Benutzer bestimmt ist, aber 10 Geräte in derselben Broadcast-Domäne vorhanden sind, erhalten alle den Datenverkehr, d Nur Benutzer. Bildung virtueller Gruppen –
Da es in jeder Organisation unterschiedliche Abteilungen gibt, nämlich Vertrieb, Finanzen usw., können VLANs sehr nützlich sein, um die Geräte logisch nach ihren Abteilungen zu gruppieren. Sicherheit –
Im selben Netzwerk können vertrauliche Daten übertragen werden, auf die Außenstehende zugreifen können. Durch die Erstellung eines VLANs können wir jedoch Übertragungsdomänen steuern, Firewalls einrichten und den Zugriff einschränken. Außerdem können VLANs verwendet werden, um den Netzwerkmanager über einen Einbruch zu informieren. Daher erhöhen VLANs die Netzwerksicherheit erheblich. Flexibilität –
VLAN bietet die Flexibilität, die Anzahl der gewünschten Hosts hinzuzufügen oder zu entfernen. Kostenreduzierung -
Mithilfe von VLANs können Broadcast-Domänen erstellt werden, wodurch teure Router überflüssig werden.
Durch die Verwendung von VLAN kann die Anzahl kleiner Broadcast-Domänen erhöht werden, die im Vergleich zu einer größeren Broadcast-Domäne einfacher zu handhaben sind.

Nachteile von VLAN

diskrete mathematische Negation

Komplexität: Die Konfiguration und Verwaltung von VLANs kann komplex sein, insbesondere in großen oder dynamischen Cloud-Computing-Umgebungen. Begrenzte Skalierbarkeit: VLANs sind durch die Anzahl der verfügbaren VLAN-IDs begrenzt, was in größeren Cloud-Computing-Umgebungen eine Einschränkung darstellen kann. Eingeschränkte Sicherheit: VLANs bieten keine vollständige Sicherheit und können durch böswillige Akteure kompromittiert werden, die sich Zugang zum Netzwerk verschaffen können. Eingeschränkte Interoperabilität: VLANs sind möglicherweise nicht vollständig mit allen Arten von Netzwerkgeräten und -protokollen kompatibel, was ihren Nutzen in Cloud-Computing-Umgebungen einschränken kann. Eingeschränkte Mobilität: VLANs unterstützen möglicherweise nicht die Bewegung von Geräten oder Benutzern zwischen verschiedenen Netzwerksegmenten, was ihren Nutzen in mobilen oder Remote-Cloud-Computing-Umgebungen einschränken kann. Kosten: Die Implementierung und Wartung von VLANs kann kostspielig sein, insbesondere wenn spezielle Hardware oder Software erforderlich ist. Eingeschränkte Sichtbarkeit: VLANs können die Überwachung und Fehlerbehebung von Netzwerkproblemen erschweren, da der Datenverkehr in verschiedenen Segmenten isoliert ist.

Echtzeitanwendungen von VLAN

Virtuelle LANs (VLANs) werden häufig in Cloud-Computing-Umgebungen eingesetzt, um die Netzwerkleistung und -sicherheit zu verbessern. Hier einige Beispiele für Echtzeitanwendungen von VLANs:

Voice over IP (VoIP): VLANs können verwendet werden, um den Sprachverkehr vom Datenverkehr zu isolieren, was die Qualität von VoIP-Anrufen verbessert und das Risiko einer Netzwerküberlastung verringert. Videokonferenzen: VLANs können verwendet werden, um den Videoverkehr zu priorisieren und sicherzustellen, dass er die Bandbreite und Ressourcen erhält, die er für hochwertige Videokonferenzen benötigt. Fernzugriff: VLANs können verwendet werden, um sicheren Fernzugriff auf Cloud-basierte Anwendungen und Ressourcen bereitzustellen, indem Remote-Benutzer vom Rest des Netzwerks isoliert werden. Cloud-Backup und -Wiederherstellung: VLANs können verwendet werden, um den Backup- und Wiederherstellungsverkehr zu isolieren, wodurch das Risiko einer Netzwerküberlastung verringert und die Leistung von Backup- und Wiederherstellungsvorgängen verbessert wird. Gaming: VLANs können verwendet werden, um den Gaming-Verkehr zu priorisieren, wodurch sichergestellt wird, dass Gamer die Bandbreite und Ressourcen erhalten, die sie für ein reibungsloses Gaming-Erlebnis benötigen. IoT: VLANs können verwendet werden, um IoT-Geräte (Internet of Things) vom Rest des Netzwerks zu isolieren, was die Sicherheit erhöht und das Risiko einer Netzwerküberlastung verringert.