Was ist virtuelles LAN: Architektur, Arten von Links und Unterschiede

Die Übertragung digitaler Daten zwischen verschiedenen Computern wird als Datenkommunikation bezeichnet, und der Datenaustausch zwischen zwei oder mehr Computern wird als a bezeichnet Computernetzwerk oder Datennetz. Der Datenaustausch kann entweder drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. Das LAN ( Lokales Netzwerk) kann die Senderdaten über einen Switch oder ein Router-Gerät an jeden Empfänger desselben LAN-Netzwerks senden. Der Hauptnachteil der Verwendung eines LAN besteht jedoch darin, dass dies ein zeitaufwändiger Vorgang ist. Um diesen Nachteil zu überwinden, wird daher ein virtuelles lokales Netzwerk verwendet. In diesem Artikel wird die Bedeutung des virtuellen LAN-virtuellen lokalen Netzwerks und seines Protokolls erläutert.

Was ist virtuelles LAN?

Definition: Ein VLAN ist ein virtuelles Netzwerk, mit dem wir mithilfe eines einzigen Switch mehrere LAN-Netzwerke erstellen und zwischen verschiedenen virtuellen VLAN-lokalen Netzwerken kommunizieren können, ohne ein physisches Zwischengerät wie einen Router zu verwenden. Der Hauptzweck von VLAN besteht darin, die Überlastung zu verringern. Betrachten wir zum besseren Verständnis ein Beispiel für ein LAN und ein VLAN.

LAN-Architektur

Die LAN-Architektur kann anhand des folgenden Beispiels verstanden werden. Nehmen wir in einer Organisation an, dass es 3 Gruppen gibt, Gruppe1, Gruppe2, Gruppe3. Wenn wir nicht möchten, dass jemand aus der Gruppe mit anderen Gruppen kommuniziert, verwenden wir drei separate Switches und für die Interkommunikation Zwischen drei Gruppen verwenden wir einen zusätzlichen Router für Netzwerkgeräte, der als LAN bezeichnet wird. Wo die Wartungskosten und der Zeitaufwand steigen.

lokales Netzwerk

VLANs arbeiten in der Datenverbindungsschicht des OSI-Modells. Wo wir die Geräte in Schicht 2 von teilen OSI und senden Sie die Daten über Schicht 3 von OSI. Die Kommunikation zwischen zwei beliebigen Systemen kann über ein Medium wie einen Router erfolgen, wenn wir die Situation im LAN berücksichtigen, in der eine Workstation die Daten beim Empfang der Daten, die sie sowohl mit Daten als auch mit der VLAN-ID kennzeichnet, an die LAN-Bridge überträgt. Beim Markieren kann dieser wissen, aus welchem ​​VLAN die Daten stammen. Dieser Tagging-Prozess wird als explizites Tagging bezeichnet.

Der Prozess des Erkennens, zu welchem ​​LAN Daten gehören, wird als implizites Tagging bezeichnet und kann anhand der gelieferten Portinformationen identifiziert werden. Das Tagging kann entweder über MAC (Medium Access Control), Netzwerkadresse oder eine Kombination aus beiden erfolgen. VLAN fügt verschiedene Bereiche oder Klassen von hinzu IP-Adressen an eine Gruppe von PCs, die an denselben Switch angeschlossen sind. Wenn wir mehrere Netzwerke mit einem einzigen Switch erstellen, können Sie auch mit anderen virtuellen LANs kommunizieren. Der derzeit verwendete VLAN-Standard ist IEEE 802.1Q Draft Standard. VLANs werden basierend auf drei Kategorien klassifiziert

Portadresse

Wo die Mitgliedschaft durch den Port des Quell-VLAN definiert ist. Es arbeitet in LAYER 1 des OSI-Modells. Dies hat den Nachteil, dass der Benutzer das VLAN neu konfigurieren muss, wenn der Benutzer zu einem neuen Standort wechselt, bei dem es sich um eine neue Bridge-Verbindung handelt. Dies ist ein zeitaufwändiger Prozess. Beispiel: Port 1, Port 2, Port 3, Port 4 sind VLAN1, VLAN1, VLAN2, VLAN1 zugeordnet.

MAC-Adresse

Das VLAN verwendet die MAC-Adresse der Workstation. Der Switch notiert alle angeschlossenen LAN-MAC-Adressen. Der Hauptnachteil davon ist, dass die VLAN-Mitgliedschaft zu Beginn der Kommunikation für jeden Benutzer initialisiert werden muss. Mit zunehmender Anzahl von Benutzern wird es schwierig sein, jeden einzelnen Benutzer zuzuweisen.

Protokolltyp

Dieser Typ funktioniert in Schicht 2 des OSI-Modells, wo das Protokoll verschiedenen VLANs zugewiesen werden kann. Wenn wir beispielsweise ein Protokoll betrachten, das IP und IPX VLAN 1 und VLA 2 zugewiesen ist.

Virtuelles LAN im Computernetzwerk

Das VLAN in einem Computernetzwerk kann anhand des folgenden Beispiels verstanden werden, wenn wir einen PC in Abteilung 1 verwenden, eine IP-Adresse der Klasse A haben, den PC in Abteilung 2 eine IP-Adresse der Klasse B und den PC in Abteilung 3 Wir haben eine IP-Adresse der Klasse C. Wenn wir nun möchten, dass die Kommunikation zwischen Abteilung 1 und Abteilung 2 und nicht mit Abteilung 3 stattfindet, verwenden wir VLAN wie unten gezeigt.

virtuelles lokales Netzwerk

Arten von Links im virtuellen LAN

In VLAN stehen drei Arten von Links zur Verfügung:

• Zugriffslink
• Trunk Link
• Hybrid Link

Virtual-Local-Area-Network-Links

Zugriffslink

Die Zugriffsverbindung verbindet den Host direkt mit dem Switch. Die mit der Zugriffsverbindung verbundenen Geräte wissen nicht, dass andere VLANs mit dem Netzwerk verbunden sind.

Trunk Link

Die Verbindung, die zwei oder mehr VLAN-Virtual Local Area Network verbindet, wechselt und überträgt den Datenverkehr zwischen ihnen. Es handelt sich um eine Punkt-zu-Punkt-Verbindungstopologie, die zwischen zwei Switches liegen kann. Somit kann der Router, der die Datenpakete weiterleitet, minimiert werden.

Hybrid Link

Dies ist die Kombination aus Zugangsverbindung und Amtsleitungsverbindung. Es enthält sowohl bekannte als auch unbekannte LANs sowie markierte und nicht markierte Frames.

VLAN-Trunking (Virtual LAN)

In einem Netzwerk können mehrere VLAN-virtuelle lokale Netzwerk-Switches vorhanden sein. Wenn ein bestimmter VLAN-Switch eine Broadcast-Nachricht an einen anderen Switch im Netzwerk sendet, muss der empfangende Switch die Quelle der Nachricht identifizieren. Dieser Implementierungsprozess wird als VLAN-Virtual Local Area Network Trunking bezeichnet.

Virtual-Local-Area-Network-Trunking

Unterschied zwischen LAN und VLAN

Der Unterschied zwischen LAN und VLAN wird unten diskutiert.

VLAN-Trunking-Protokoll

Das VTP- oder VLAN-Trunking-Protokoll ermöglicht es Switches, ihre VLAN-Konfiguration zu synchronisieren. Betrachten wir zum Beispiel ein Szenario, in dem wir ein neues VLAN konfigurieren möchten. Dann sollten wir eine Verbindung zu einem einzelnen Switch herstellen und manuell eingeben, um es zu konfigurieren. Wenn mehr VLANs vorhanden sind, werden mehr Switches verwendet, wodurch sich die Komplexität erhöht.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, konfigurieren wir das VLAN auf einem Switch, und andere VLANs synchronisieren und verbinden das VLAN gleichzeitig. So funktioniert genau das VLAN-Trunking-Protokoll. Der verwendete einzelne Switch verfügt über eine eigene VLAN-Datenbank mit einer Versionsnummer. Die Datenbank ändert sich immer dann, wenn ein VLAN verbunden oder entfernt wird und die Versionsnummer um 1 VLAN 20 erhöht wird. Der Code hier lautet, dass jeder einzelne Switch dieselbe VLAN-Datenbank mit derselben Versionsnummer hat.

Virtual-Local-Area-Network-Trunking-Protokoll

Zusammenfassung Anzeigen Nachrichten

Die Nachrichten werden gesendet, um allen Switches mitzuteilen, dass die aktuelle Versionsnummer des virtuellen VLAN-lokalen lokalen Netzwerks durch zusammenfassende Ankündigungsnachrichten enthalten ist, die enthalten

• VTP-Domainname: die in einer Minute umziehen,
• VTP-Passwort: das in einer Minute empfangen wird
• die Versionsnummer: wo jeder Switch mit der eigenen Datenbank vergleichen kann, und
• das Feld des Followers: Zeigt an, dass andere Nachrichten folgen werden.
• Diese zusammenfassenden Anzeigen werden alle 5 Minuten übertragen.
• Diese zusammenfassenden Ankündigungsnachrichten werden beim Aktualisieren einer Datenbank verwendet.
• Jeder Switch kommuniziert miteinander, indem er seine eigenen zusammenfassenden Ankündigungsnachrichten sendet, und stellt sicher, dass die Datenbank miteinander übereinstimmt, indem er sie mit den Revisionsnummern vergleicht.

Teilmengenanzeigen

Immer wenn ein Update im VLAN vorliegt, sendet der Haupt-Switch die aktualisierte Nachricht an andere Switches, die synchronisiert sind. Diese Nachricht heißt Subset Advertisements. Welches besteht aus dem VTP-Domänennamen und allen VLAN-Informationen. Wenn mehrere VLANs hinzugefügt werden müssen, werden weitere Teilmengenanzeigen hinzugefügt.

Anzeigenanfrage

Die Ankündigungsanforderung wird verwendet, wenn sich der VTP-Domänenname geändert hat oder ein Switch eine zusammenfassende Ankündigung mit einer höheren Revisionsnummer als der verdienten erhält. Mit diesen Nachrichten kann der Switch Teilmengenankündigungen anfordern, um seine VLAN-Datenbank zu synchronisieren.

Betriebsarten

VTP kann in drei Modi betrieben werden

• Servermodus : Wo es VLANs erstellen und Updates senden und die VTP-Datenbank ankündigen kann.
• Modekunde : Sie können keine VLANs erstellen, sie können nur über Service-Switches aktualisieren und Aktualisierungen senden und VTP-Datenbanken ankündigen.
• Transparent: VTP ist deaktiviert, sie können ihre eigenen VLANs erstellen, aktualisieren oder kündigen nicht an, sondern leiten Aktualisierungen weiter.

VTP-Bereinigung

Es ist eine Funktion von VTP, die verhindert, dass unnötiger Datenverkehr an Switches ohne Port in einem bestimmten VLAN gesendet wird. Die Switches entfernen das VLAN von Amtsleitungen, um unnötige Bandbreite und Ressourcennutzung zu reduzieren. Sie tun dies, indem sie eine Beitrittsnachricht senden.

Bedarf

Im Folgenden sind die Anforderungen für den VTP-Betrieb aufgeführt

• Links müssen Amtsleitungen sein
• Gleicher VTP-Domainname
• VTP-Passwort (optional).

Vorteile des virtuellen LAN

Die Vorteile von VLAN sind

• Broadcast-Kontrolle: Damit eine Kommunikation über ein Netzwerk stattfinden kann, müssen die Daten mit verschiedenen Protokollen übertragen werden. In einem Layer-2-Netzwerk wird beispielsweise eine einzelne Broadcast-Domäne verwendet, die bis zu Ferngesprächen senden kann und die verfügbaren Daten verbraucht Bandbreite . Während eine 3-Schicht die Broadcast-Domäne segmentiert. Um Verkehrsprobleme zu überwinden, wird das große LAN in kleinere VLANs unterteilt, in denen der Broadcast nur an das entsprechende VLAN gesendet wird.
• VLAN beschränkt vertrauliche Daten mit hoher Sicherheit
• Größere VLANs werden in kleinere VLANs unterteilt, was die Kosten im Vergleich zum Routernetzwerk senkt.
• Transparenz der physikalischen Schicht.

Nachteile des virtuellen LAN

Die Nachteile von VLAN sind

• Komplex zu handhaben
• Weitere Konfigurationen sind erforderlich
• Über Kopf.

Anwendungen des virtuellen LAN

Die Netzwerktechnologien, die VLAN verwenden, sind:

• ATM - Asynchroner Übertragungsmodus
• Ethernet
• FDDI.

VLAN kann in einem lokalen Netzwerk wie angewendet werden

• Produktion
• VoIP.

FAQs

1). Warum wird VLAN verwendet?

VLAN wird verwendet, um Überlastungen in der Netzwerkkommunikation zu überwinden, wenn viele Netzwerkquellen vorhanden sind. Es wird mit der Software aktiviert.

2). Welches Domain-VLAN funktioniert?

VLAN arbeitet in einer Broadcast-Domäne.

3). Wie viele VLANs können die Unterstützung wechseln?

VTP Version 1 und Version 2 unterstützen die VLAN-IDs 1 bis 1005. VTP Version 3 unterstützt den VLAN-Bereich von (VLANs 1 bis 4094).

4). Was ist der Trunk-Port?

Ein Trunk-Port überträgt Datenverkehr für das gesamte VLAN, auf das ein bestimmter Switch zugreifen kann.

5). Kann ein Port Mitglied von zwei VLANs sein?

Ein einzelner Port kann nicht auf zwei VLANs zugreifen.

Somit kann die Kommunikation zwischen zwei beliebigen Systemen unter Verwendung eines Mediums erfolgen, das verdrahtet oder drahtlos sein kann. Das Computernetzwerk verwendet das VLAN - Virtuelles lokales Netzwerk Das Konzept, bei dem das mithilfe von Software konfigurierte physische Netzwerk aufgeteilt wird, wird verwendet, wenn eine größere Anzahl von Systemen über das Computernetzwerk kommuniziert werden soll. Es unterteilt größere Nachrichten, die gesendet werden sollen, in kleine Blöcke und ermöglicht dem Netzwerkadministrator eine ordnungsgemäße Kontrolle über den Datenverkehr mithilfe des VLAN-Protokolls.