Τι είναι το εικονικό LAN: Αρχιτεκτονική, Τύποι συνδέσμων και διαφορές

Η μετάδοση ψηφιακών δεδομένων μεταξύ διαφόρων υπολογιστών είναι γνωστή ως επικοινωνία δεδομένων και η ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ δύο ή περισσότερων υπολογιστών είναι γνωστή ως δίκτυο υπολογιστών ή δίκτυο δεδομένων. Η ανταλλαγή δεδομένων μπορεί να πραγματοποιηθεί είτε ενσύρματα είτε ασύρματα. Το LAN ( Τοπικό δίκτυο) μπορεί να μεταδώσει τα δεδομένα του πομπού σε κάθε δέκτη του ίδιου δικτύου LAN χρησιμοποιώντας έναν διακόπτη ή μια συσκευή δρομολογητή, αλλά το κύριο μειονέκτημα της χρήσης ενός LAN είναι ότι είναι μια χρονοβόρα διαδικασία. Ως εκ τούτου, για να ξεπεραστεί αυτό το μειονέκτημα χρησιμοποιείται εικονικό τοπικό δίκτυο. Αυτό το άρθρο εξηγεί τη σημασία του εικονικού τοπικού δικτύου τοπικού δικτύου και του πρωτοκόλλου του.

Τι είναι το εικονικό LAN;

Ορισμός: Το VLAN είναι ένα δίκτυο εικονικής περιοχής που μας επιτρέπει να δημιουργήσουμε πολλά δίκτυα LAN, με τη βοήθεια ενός μόνο διακόπτη και επίσης μας επιτρέπει να επικοινωνούμε μεταξύ διαφορετικών εικονικών τοπικών δικτύων περιοχής VLAN χωρίς να χρησιμοποιούμε καμία φυσική ενδιάμεση συσκευή όπως έναν δρομολογητή. Ο κύριος σκοπός του VLAN είναι ότι μπορεί να μειώσει τη συμφόρηση. Για καλύτερη κατανόηση ας εξετάσουμε ένα παράδειγμα LAN και VLAN.

Αρχιτεκτονική LAN

Η αρχιτεκτονική LAN μπορεί να γίνει κατανοητή με το ακόλουθο παράδειγμα, σε έναν οργανισμό ας υποθέσουμε ότι υπάρχουν 3 ομάδες, ομάδα1, ομάδα2, ομάδα3, εάν δεν θέλουμε κανένας από την ομάδα να επικοινωνήσει με άλλες ομάδες, τότε χρησιμοποιούμε τρεις ξεχωριστούς διακόπτες και για την επικοινωνία μεταξύ τριών ομάδων, χρησιμοποιούμε έναν πρόσθετο δρομολογητή συσκευής δικτύωσης, ο οποίος είναι γνωστός ως LAN. Όπου αυξάνεται το κόστος συντήρησης και η κατανάλωση χρόνου.

τοπικό δίκτυο

Τα VLAN λειτουργούν στο επίπεδο σύνδεσης δεδομένων του μοντέλου OSI. Όπου χωρίζουμε τις συσκευές στο επίπεδο 2 του OSI και μεταδίδει τα δεδομένα μέσω layer3 του OSI. Η επικοινωνία μεταξύ δύο συστημάτων μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας ένα μέσο όπως ένας δρομολογητής, ομοίως, αν λάβουμε υπόψη την κατάσταση στο LAN όταν ένας σταθμός εργασίας μεταδίδει τα δεδομένα στη γέφυρα LAN κατά τη λήψη των δεδομένων που επισημαίνει τόσο τα δεδομένα όσο και το αναγνωριστικό VLAN. Κατά την προσθήκη ετικετών, αυτό μπορεί να γνωρίζει από ποιο VLAN προέρχονται τα δεδομένα. Αυτή η διαδικασία προσθήκης ετικετών ονομάζεται ρητή επισήμανση.

Η διαδικασία της γνώσης σε ποιο LAN, τα δεδομένα ανήκουν είναι γνωστή ως σιωπηρή προσθήκη ετικετών, μπορεί να προσδιοριστεί με βάση τις παραδοθείσες πληροφορίες θύρας. Η προσθήκη ετικετών μπορεί να γίνει είτε με MAC (Medium Access Control), διεύθυνση δικτύου ή συνδυασμό και των δύο. Το VLAN προσθέτει διαφορετικά εύρη ή κατηγορίες Διευθύνσεις IP σε μια ομάδα υπολογιστή συνδεδεμένη στον ίδιο διακόπτη. Όταν δημιουργούμε πολλαπλά δίκτυα με έναν διακόπτη, επιτρέπει επίσης την επικοινωνία με άλλα εικονικά LAN. Το Πρότυπο VLAN που χρησιμοποιείται αυτή τη στιγμή είναι το Πρόχειρο Πρότυπο IEEE 802.1Q. Τα VLAN ταξινομούνται σε τρεις κατηγορίες με βάση

Διεύθυνση λιμένα

Όπου η ιδιότητα μέλους καθορίζεται από τη θύρα της πηγής VLAN. Λειτουργεί στο LAYER 1 του μοντέλου OSI. Το μειονέκτημα αυτού είναι ότι κάθε φορά που ο χρήστης μεταβαίνει σε μια νέα θέση που είναι μια νέα σύνδεση γέφυρας, τότε ο χρήστης πρέπει να αναδιαμορφώσει το VLAN που είναι χρονοβόρα διαδικασία. Παράδειγμα: Η θύρα 1, η θύρα 2, η θύρα 3, η θύρα 4 αντιστοιχίζονται σε VLAN1, VLAN1, VLAN2, VLAN1.

Διεύθυνση MAC

Το VLAN χρησιμοποιεί τη διεύθυνση MAC του σταθμού εργασίας, ο διακόπτης σημειώνει όλες τις συνδεδεμένες διευθύνσεις MAC LAN. Το κύριο μειονέκτημα αυτού είναι ότι η ιδιότητα μέλους VLAN πρέπει να αρχικοποιηθεί σε κάθε χρήστη στην αρχή της επικοινωνίας. Καθώς ο αριθμός των χρηστών αυξάνεται, θα είναι δύσκολο να αντιστοιχιστεί κάθε χρήστης.

Τύπος πρωτοκόλλου

Αυτός ο τύπος λειτουργεί στο επίπεδο 2 του μοντέλου OSI, όπου το πρωτόκολλο μπορεί να αντιστοιχιστεί σε διαφορετικό VLAN. Για παράδειγμα, αν λάβουμε υπόψη ένα πρωτόκολλο IP και IPX που έχουν εκχωρηθεί σε VLAN 1 και VLA 2.

Εικονικό LAN στο δίκτυο υπολογιστών

Το VLAN σε ένα δίκτυο υπολογιστών μπορεί να γίνει κατανοητό από το ακόλουθο παράδειγμα εάν πάρουμε έναν υπολογιστή στο τμήμα -1, έχουμε μια διεύθυνση IP κατηγορίας Α, τον υπολογιστή στο τμήμα -2 έχουμε διεύθυνση IP κατηγορίας Β και τον υπολογιστή στο τμήμα-3 έχουμε διεύθυνση IP κατηγορίας Γ. Τώρα αν θέλουμε να πραγματοποιηθεί επικοινωνία μεταξύ τμήματος-1 και τμήματος-2 και όχι με τμήμα-3, τότε χρησιμοποιούμε το VLAN όπως φαίνεται παρακάτω.

virtual-local-area-network

Τύποι συνδέσμων σε εικονικό LAN

Υπάρχουν τρεις τύποι συνδέσμων που είναι διαθέσιμοι στο VLAN,

• Σύνδεσμος πρόσβασης
• Σύνδεσμος κορμού
• Υβριδική σύνδεση

virtual-local-area-network-links

Σύνδεσμος πρόσβασης

Ο σύνδεσμος πρόσβασης συνδέει τον κεντρικό υπολογιστή απευθείας για εναλλαγή. Οι συσκευές που είναι συνδεδεμένες στον σύνδεσμο πρόσβασης δεν γνωρίζουν ότι υπάρχουν άλλα VLAN συνδεδεμένα στο δίκτυο.

Σύνδεσμος κορμού

Ο σύνδεσμος που συνδέει δύο ή περισσότερους διακόπτες δικτύου τοπικής περιοχής VLAN και μεταφέρει την κίνηση μεταξύ τους. Είναι μια τοπολογία από σημείο σε σημείο σύνδεσης, η οποία μπορεί να είναι μεταξύ δύο διακοπτών. Εξ ου και ο δρομολογητής που δρομολογεί τα πακέτα δεδομένων μπορεί να ελαχιστοποιηθεί.

Υβριδική σύνδεση

Είναι ο συνδυασμός του συνδέσμου πρόσβασης και του συνδέσμου κορμού. Περιέχει τόσο γνωστά όσο και άγνωστα LAN και επίσης πλαίσια με ετικέτες και χωρίς ετικέτες.

Εικονικό LAN (VLAN) Trunking

Ένα δίκτυο μπορεί να έχει πολλούς διακόπτες δικτύου εικονικής τοπικής περιοχής VLAN σε αυτό. Όταν ένας συγκεκριμένος διακόπτης VLAN στέλνει ένα μήνυμα μετάδοσης σε άλλο διακόπτη στο δίκτυο, ο διακόπτης λήψης πρέπει να προσδιορίσει την πηγή του μηνύματος. Αυτή η διαδικασία υλοποίησης είναι γνωστή ως VLAN - εικονικό τοπικό δίκτυο Trunking.

virtual-local-area-network-trunking

Διαφορά μεταξύ LAN και VLAN

Η διαφορά μεταξύ LAN και VLAN συζητείται παρακάτω.

Πρωτόκολλο VLAN Trunking

Το πρωτόκολλο VTP ή VLAN trunking επιτρέπει στους διακόπτες να συγχρονίζουν εκεί τη διαμόρφωση VLAN. Για παράδειγμα, ας σκεφτούμε ένα σενάριο στο οποίο θέλουμε να διαμορφώσουμε ένα νέο VLAN, τότε θα πρέπει να συνδεθούμε με έναν μεμονωμένο διακόπτη και να πληκτρολογήσουμε χειροκίνητα για διαμόρφωση. Όταν υπάρχουν περισσότεροι διακόπτες VLAN χρησιμοποιούνται, έτσι αυξάνεται η πολυπλοκότητα.

Ως εκ τούτου, για να ξεπεράσουμε τέτοιες δυσκολίες, διαμορφώνουμε το VLAN σε έναν διακόπτη και άλλα VLAN θα συγχρονίζουν και θα συνδέουν το VLAN ταυτόχρονα. Έτσι λειτουργεί ακριβώς το πρωτόκολλο trunking VLAN. Ο μεμονωμένος διακόπτης που χρησιμοποιείται έχει τη δική του βάση δεδομένων VLAN, με αριθμό αναθεώρησης. Η βάση δεδομένων αλλάζει κάθε φορά που το VLAN συνδέεται ή αφαιρείται και ο αριθμός αναθεώρησης αυξάνεται κατά 1 VLAN 20. Ο κωδικός εδώ είναι να έχετε κάθε διακόπτη με την ίδια βάση δεδομένων VLAN με τον ίδιο αριθμό αναθεώρησης.

πρωτόκολλο virtual-local-area-network-trunking-protocol

Συνοπτικά μηνύματα διαφημίσεων

Τα μηνύματα αποστέλλονται για να γνωστοποιήσουν σε όλους τους διακόπτες τον τρέχοντα αριθμό αναθεώρησης του εικονικού τοπικού δικτύου VLAN μέσω συνοπτικών διαφημιστικών μηνυμάτων, τα οποία περιέχουν

• Όνομα τομέα VTP: που μετεγκαθίσταται σε ένα λεπτό,
• Κωδικός πρόσβασης VTP: ο οποίος λαμβάνεται σε ένα λεπτό
• τον αριθμό αναθεώρησης: όπου κάθε διακόπτης μπορεί να συγκρίνει με τη δική του βάση δεδομένων και
• το πεδίο του ακόλουθου: το οποίο δείχνει ότι θα ακολουθήσουν άλλα μηνύματα.
• Αυτές οι συνοπτικές διαφημίσεις μεταφέρονται για κάθε 5 λεπτά.
• Αυτά τα συνοπτικά διαφημιστικά μηνύματα χρησιμοποιούνται κατά την ενημέρωση μιας βάσης δεδομένων.
• Κάθε διακόπτης επικοινωνεί ο ένας με τον άλλον στέλνοντας τα δικά του συνοπτικά μηνύματα διαφημίσεων και διασφαλίζει ότι η βάση δεδομένων τους ταιριάζει μεταξύ τους συγκρίνοντάς τον με αριθμούς αναθεώρησης.

Διαφημίσεις υποσυνόλου

Όποτε υπάρχει ενημέρωση στο VLAN τότε ο κύριος διακόπτης θα στείλει το ενημερωμένο μήνυμα σε άλλους διακόπτες που βρίσκονται σε συγχρονισμό. Αυτό το μήνυμα ονομάζεται Subset Advertisements. Το οποίο αποτελείται από το όνομα τομέα VTP και όλες τις πληροφορίες VLAN. Εάν υπάρχουν πολλά VLAN που θα προστεθούν περισσότερες διαφημίσεις υποσυνόλων.

Αίτημα διαφήμισης

Το αίτημα διαφήμισης χρησιμοποιείται όταν το όνομα τομέα VTP έχει αλλάξει ή ένας διακόπτης λαμβάνει μια συνοπτική διαφήμιση με υψηλότερο αριθμό αναθεώρησης από αυτόν που έχει κερδίσει. Αυτά τα μηνύματα επιτρέπουν στον διακόπτη να ζητά διαφημίσεις υποσυνόλου για συγχρονισμό της βάσης δεδομένων VLAN.

Τρόποι λειτουργίας

Το VTP μπορεί να λειτουργήσει σε τρεις λειτουργίες

• Λειτουργία διακομιστή : Πού μπορεί να δημιουργήσει VLAN και να στέλνει ενημερώσεις και διαφημίζει τη βάση δεδομένων VTP.
• Πελάτης μόδας : Δεν μπορούν να δημιουργήσουν VLAN, μπορούν να ενημερώσουν μόνο από διακόπτες υπηρεσίας και να στείλουν ενημερώσεις και διαφημίζουν βάσεις δεδομένων VTP.
• Διαφανής: Το VTP είναι απενεργοποιημένο, μπορεί να δημιουργήσει τα δικά του VLAN, δεν ενημερώνει ή διαφημίζει αλλά προωθεί ενημερώσεις.

Κλάδεμα VTP

Είναι ένα χαρακτηριστικό του VTP που εμποδίζει την αποστολή περιττής κίνησης σε διακόπτες χωρίς θύρα σε συγκεκριμένο VLAN. Οι διακόπτες θα κλαδέψουν το VLAN από κορμούς για να μειώσουν τυχόν περιττό εύρος ζώνης και χρήση πόρων. Αυτό το κάνουν στέλνοντας ένα μήνυμα συμμετοχής.

Απαιτήσεις

Ακολουθούν οι απαιτήσεις για τη λειτουργία VTP

• Οι σύνδεσμοι πρέπει να είναι κορμοί
• Ίδιο όνομα τομέα VTP
• Κωδικός πρόσβασης VTP (προαιρετικό).

Πλεονεκτήματα του εικονικού LAN

Τα πλεονεκτήματα του VLAN είναι

• Έλεγχος μετάδοσης: Για οποιαδήποτε επικοινωνία πραγματοποιείται μέσω δικτύου, τα δεδομένα πρέπει να μεταδίδονται χρησιμοποιώντας διάφορα πρωτόκολλα. Για παράδειγμα, σε ένα επίπεδο 2 το δίκτυο χρησιμοποιεί έναν μόνο τομέα εκπομπής, ο οποίος μπορεί να μεταδώσει έως και μεγάλες αποστάσεις και να καταναλώσει διαθέσιμα εύρος ζώνης . Ενώ ένα 3-στρώμα χωρίζει τον τομέα εκπομπής. Προκειμένου να ξεπεραστούν τα προβλήματα κυκλοφορίας, το μεγάλο LAN χωρίζεται σε μικρότερα VLAN, όπου η εκπομπή αποστέλλεται μόνο σε σχετικό VLAN.
• Το VLAN περιορίζει ευαίσθητα δεδομένα με υψηλή ασφάλεια
• Τα μεγαλύτερα VLAN χωρίζονται σε μικρότερα VLAN, γεγονός που μειώνει το κόστος σε σύγκριση με το δίκτυο του δρομολογητή.
• Φυσική διαφάνεια στρώματος.

Μειονεκτήματα του εικονικού LAN

Τα μειονεκτήματα του VLAN είναι

• Συγκρότημα για χειρισμό
• Απαιτούνται περισσότερες διαμορφώσεις
• Πάνω από το κεφάλι.

Εφαρμογές εικονικού LAN

Οι τεχνολογίες δικτύου που χρησιμοποιούν VLAN είναι,

• ATM - Ασύγχρονη λειτουργία μεταφοράς
• Ethernet
• FDDI.

Το VLAN μπορεί να εφαρμοστεί σε τοπικό δίκτυο όπως

• Παραγωγή
• VoIP.

Συχνές ερωτήσεις

1). Γιατί χρησιμοποιείται το VLAN;

Το VLAN χρησιμοποιείται για την αντιμετώπιση της συμφόρησης στην επικοινωνία δικτύου όταν υπάρχουν πολλές πηγές δικτύωσης. Ενεργοποιείται χρησιμοποιώντας το λογισμικό.

2). Ποιος τομέας VLAN λειτουργεί;

Το VLAN λειτουργεί σε τομέα εκπομπής.

3). Πόσα VLAN μπορούν να αλλάξουν υποστήριξη;

Η έκδοση VTP 1 και η έκδοση 2 υποστηρίζουν τα αναγνωριστικά VLAN 1 έως 1005. Η έκδοση 3 VTP υποστηρίζει το εύρος VLAN (VLAN 1 έως 4094).

4). Τι είναι η θύρα κορμού;

Μια θύρα κορμού μεταφέρει κίνηση για όλο το VLAN που είναι προσβάσιμο μέσω ενός συγκεκριμένου διακόπτη.

5). Μπορεί μια θύρα να είναι μέλος δύο VLAN;

Μια μεμονωμένη θύρα δεν μπορεί να έχει πρόσβαση σε δύο VLAN.

Έτσι, η επικοινωνία μεταξύ δύο συστημάτων μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας ένα μέσο, ​​το οποίο μπορεί να είναι ενσύρματο ή ασύρματο. Η δικτύωση υπολογιστών χρησιμοποιεί το VLAN - Εικονικό τοπικό δίκτυο έννοια που είναι, όπου διαιρούμε το φυσικό δίκτυο που έχει διαμορφωθεί με χρήση λογισμικού, χρησιμοποιείται όταν υπάρχει μεγαλύτερος αριθμός συστημάτων που πρέπει να κοινοποιούνται μέσω του δικτύου υπολογιστών. Διαιρεί μεγαλύτερα μηνύματα που πρόκειται να μεταδοθούν σε μικρά μπλοκ, επιτρέπει επίσης στον διαχειριστή του δικτύου να έχει τον κατάλληλο έλεγχο της κυκλοφορίας χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο VLAN.