VLAN i podsieć to podstawowe pojęcia w sieci, które odgrywają znaczącą rolę w projektowaniu i zarządzaniu siecią.
W dzisiejszym cyfrowym świecie Networking stał się integralną częścią niemal każdej organizacji.
Wraz ze wzrostem złożoności i skali sieci, zrozumienie działania VLAN i podsieci stało się kluczowe dla inżynierów sieciowych.
Zacznijmy!
Spis treści:
Co to jest sieć VLAN?
VLAN oznacza wirtualną sieć lokalną. Jest to rodzaj topologii sieci, który pozwala tworzyć logiczne grupy urządzeń w sieci, nawet jeśli nie są one fizycznie podłączone do tego samego przełącznika.
To jak równoległy wszechświat sieci, które istnieją w tej samej przestrzeni fizycznej!
Sieć fizyczną można podzielić na wiele sieci wirtualnych, z których każda ma własny zestaw zasobów i zasad bezpieczeństwa przy użyciu sieci VLAN.
po co go używać?🤔
Cóż, w dużej organizacji może istnieć wiele różnych działów lub zespołów, które mają różne potrzeby sieciowe.
Na przykład zespół finansowy może potrzebować dodatkowych zabezpieczeń i przepustowości w porównaniu z zespołem marketingowym. Dzięki sieciom VLAN możesz przydzielić każdej grupie własną sieć bez konieczności ich fizycznego rozdzielania.
Jedną z głównych zalet sieci VLAN jest zwiększone bezpieczeństwo, jakie zapewniają.
Pozwala na logiczne grupowanie zasobów sieciowych w oparciu o wymagania bezpieczeństwa. Ta segregacja danych zwiększa bezpieczeństwo, ograniczając dostęp do zasobów i izolując dane od innych sieci VLAN.
Ponadto sieci VLAN pomagają zoptymalizować wydajność sieci, minimalizując przeciążenie sieci. Dzieląc sieć na mniejsze segmenty, zmniejsza się ruch multiemisji, co skutkuje zwiększeniem wydajności sieci.
Zapewniają również elastyczność w projektowaniu sieci, co pozwala na wprowadzanie zmian w konfiguracji sieci bez konieczności fizycznego ponownego okablowania sieci. Nowe sieci VLAN można dodawać lub usuwać zgodnie ze zmieniającymi się wymaganiami sieci.
Jak działa sieć VLAN?
Model działania jest bardzo prosty!
VLAN jest jak magiczny jednorożec, który istnieje w fizycznej sieci. Umożliwia administratorom sieci dzielenie urządzeń na logiczne grupy, które normalnie nie mogą się ze sobą komunikować, nawet jeśli są podłączone do tego samego przełącznika lub routera.
Osiąga się to poprzez proces zwany tagowaniem VLAN, który dodaje specjalny nagłówek do ramek Ethernet, który identyfikuje sieć VLAN, do której należą.
Sieci VLAN są zazwyczaj konfigurowane na poziomie przełącznika, gdzie można przypisać poszczególne porty do różnych sieci VLAN na podstawie ich adresu MAC, protokołu lub innych kryteriów.
Gdy urządzenie wysyła ramkę w sieci VLAN, przełącznik sprawdza znacznik sieci VLAN i przekazuje ramkę tylko do portów należących do tej sieci VLAN. Tworzy to rodzaj otoczonego murem ogrodu w sieci.
Źródło obrazu – fiberopticshare
Urządzenia w tej samej sieci VLAN mogą komunikować się ze sobą tak, jakby znajdowały się w tej samej sieci fizycznej, podczas gdy urządzenia w różnych sieciach VLAN muszą się komunikować przez router lub przełącznik warstwy 3.
Co to jest podsieć?
Podsieć, skrót od podsieci, to mniejsza sieć w większej sieci. Jest tworzony przez podzielenie jednej większej sieci na wiele mniejszych podsieci, przy czym każda podsieć ma swój własny, unikalny adres sieciowy.
Podsieci są często stosowane w dużych organizacjach lub firmach z wieloma różnymi działami lub lokalizacjami. Pozwala to na lepsze zarządzanie i kontrolę ruchu sieciowego, a także poprawę bezpieczeństwa poprzez izolowanie różnych obszarów sieci.
Ale poczekaj, jest więcej!
Każda podsieć ma swój własny zakres adresów IP. A urządzenia w podsieci mogą komunikować się ze sobą bezpośrednio, bez potrzeby kierowania przez inne podsieci lub sieć główną. Może to pomóc zmniejszyć przeciążenie głównej sieci i poprawić ogólną wydajność sieci.
A oto lista kalkulatorów podsieci do tworzenia podsieci dla danego zakresu adresów IP.
Jak działa podsieć?
Wyobraź sobie, że mamy sieć klasy C z adresem IP 192.168.1.0 i maską podsieci 255.255.255.0. Oznacza to, że mamy dostępnych 256 adresów IP, przy czym pierwsze trzy oktety reprezentują część sieciową, a ostatni oktet reprezentuje część hosta.
Proste, prawda? 😅
Załóżmy teraz, że chcemy podzielić tę sieć na cztery mniejsze podsieci. Aby to osiągnąć, musimy pożyczyć dwa bity z części hosta adresu IP i użyć ich do wygenerowania dodatkowych adresów sieciowych.
Wchodzimy tutaj w poważne sprawy techniczne!
Pożyczając dwa bity, otrzymujemy nową maskę podsieci 255.255.255.192.
Binarna reprezentacja tej nowej maski podsieci to 11111111.11111111.11111111.11000000, co oznacza, że pierwszych 26 bitów należy do części sieciowej, a ostatnich 6 bitów do części hosta.
Aby określić adresy sieciowe dla każdej z czterech podsieci, zwiększamy wartości ostatniego oktetu o 64 (2^6) dla każdej podsieci. Daje nam to cztery podsieci o następujących adresach sieciowych:
192.168.1.0 (oryginalna sieć)
192.168.1.64 (pierwsza podsieć)
192.168.1.128 (druga podsieć)
192.168.1.192 (trzecia podsieć)
Każda podsieć może mieć teraz własny zakres adresów hostów, z maksymalnie 62 adresami hostów na podsieć. Dzieląc sieć na mniejsze podsieci, możemy zwiększyć wydajność i bezpieczeństwo sieci, oddzielając różne części sieci.
VLAN a podsieć
Oto tabela porównująca VLAN i podsieć:
VLANPodsiećDziała w warstwie 2 modelu OSIFizyczny podział sieciDziała w warstwie 3 modelu OSIUżywa prefiksów sieciowych do różnych adresów IPSegmentuje sieć na domeny rozgłoszeniowePodział większej sieci na mniejsze podsieciWdrożenie za pomocą przełącznikówWdrożenie za pomocą routerówPoprawia wydajność i bezpieczeństwo sieci poprzez izolację ruchuZarządza alokacją adresów IP, routing i wydajność sieci Może obejmować wiele lokalizacji fizycznych Zwykle ograniczone do jednej lokalizacji fizycznej Wykorzystuje znaczniki VLAN do różnicowania ruchu Wykorzystuje prefiksy sieciowe do różnicowania adresów IP Umożliwia bardziej szczegółową kontrolę nad ruchem sieciowym Upraszcza zarządzanie siecią poprzez grupowanie urządzeń o podobnych adresach IP
VLAN i podsieć to dwa filary krajobrazu architektury sieciowej, z których każdy ma swoje unikalne mocne strony i możliwości.
VLAN rządzi światem wirtualnym dzięki swojej sile segmentacji sieci i izolacji ruchu.
Z drugiej strony podsieć jest mistrzem świata fizycznego ze swoją zdolnością do dzielenia i podbijania sieci poprzez przydzielanie adresów IP, routing i zarządzanie wydajnością.
Przypadki użycia sieci VLAN
Izolacja ruchu sieciowego
Aby zmniejszyć przeciążenie i zwiększyć wydajność sieci, różne formy ruchu sieciowego, takie jak głos i dane, można rozdzielić za pomocą sieci VLAN.
Bezpieczna kontrola dostępu
Może być używany do tworzenia oddzielnych sieci dla użytkowników-gości, kontrahentów lub różnych działów w organizacji w celu zwiększenia bezpieczeństwa i prywatności.
Środowiska wielodostępne
W środowiskach hostingu współdzielonego lub w chmurze VLAN tworzy wirtualne sieci dla różnych klientów lub dzierżawców, aby odizolować ich ruch i zapewnić prywatność.
Aplikacje do wideokonferencji i VoIP
Sieci VLAN mogą być również wykorzystywane do optymalizacji wydajności sieci dla aplikacji VoIP poprzez oddzielenie ruchu od innego ruchu sieciowego.
Przypadki użycia podsieci
Zarządzanie adresami IP
Podsieci mogą służyć do dzielenia większej sieci na mniejsze podsieci w celu efektywnego zarządzania przydzielaniem adresów IP.
Wydajność sieci
Dzieląc sieć na mniejsze części, można zwiększyć wydajność sieci i zmniejszyć opóźnienia.
Bezpieczeństwo
I nie zapominajmy o bezpieczeństwie. Podsieci mogą ograniczać dostęp do zasobów sieciowych, umieszczając je w różnych podsieciach i ograniczając dostęp między podsieciami.
Rozgromienie
Służą do kontrolowania routingu sieciowego poprzez kierowanie ruchu między różnymi podsieciami przez routery lub inne urządzenia sieciowe.
Sieci rozproszone geograficznie
Podsieci są używane do tworzenia oddzielnych sieci dla geograficznie rozproszonych lokalizacji, co może poprawić wydajność sieci i zmniejszyć opóźnienia dla użytkowników zdalnych.
Jak VLAN i podsieć mogą być używane razem?
Do tej pory widziałeś, jak VLAN i podsieć funkcjonują indywidualnie.
co mogą zrobić, jeśli oba są połączone?
Gdy sieci VLAN i podsieci są używane razem, każda sieć VLAN jest przypisywana do określonej podsieci. Dzięki temu urządzenia w tej samej sieci VLAN mogą komunikować się ze sobą przy użyciu tego samego zakresu adresów IP i maski podsieci.
Na przykład administrator sieci może utworzyć sieć VLAN dla działu marketingu i przypisać ją do określonej podsieci, takiej jak 192.168.1.0/24.
Urządzenia w marketingowej sieci VLAN będą używać adresów IP z zakresu od 192.168.1.1 do 192.168.1.254 i maski podsieci 255.255.255.0. Urządzenia w innych sieciach VLAN byłyby przypisane do różnych podsieci z różnymi zakresami adresów IP i maskami podsieci.
Pozwala to administratorom sieci na większą elastyczność w organizowaniu urządzeń na podstawie ich funkcji, lokalizacji lub innych kryteriów, co może znacznie uprościć zarządzanie siecią.
Notka autora
Ponieważ technologia stale się rozwija, inżynierowie sieci muszą być na bieżąco z najnowszymi osiągnięciami i rozumieć, jak wykorzystać różne technologie, takie jak tworzenie podsieci, w celu poprawy wydajności i bezpieczeństwa sieci.
Mam nadzieję, że ten artykuł okazał się pomocny w poznawaniu sieci VLAN i podsieci oraz tego, jak można ich razem używać do tworzenia bardziej wydajnych i bezpiecznych sieci.
Możesz być również zainteresowany informacjami o rozwiązywaniu problemów z opóźnieniami sieci za pomocą Wireshark.