Kollisioner och broadcast | VLAN typer
Att organisera ett stort nätverk i mindre, hanterbara segment är avgörande för att förbättra både struktur och effektivitet. Virtuella LAN (VLAN) erbjuder en kraftfull lösning för segmentering och flexibilitet i en switchbaserad nätverksmiljö. Med VLAN kan nätverksenheter kommunicera som om de alla var anslutna till samma fysiska kabel, oberoende av deras faktiska placering i nätverket.
Som illustreras i figuren möjliggör VLAN i ett switch-baserat nätverk för användare från olika avdelningar, såsom IT, HR och Sales, att ansluta till samma nätverk oavsett vilken fysisk switch eller plats de befinner sig på inom campus LAN.
Genom att använda VLAN kan en nätverksadministratör segmentera nätverket utifrån olika kriterier, såsom funktion, team eller applikation, utan att behöva ta hänsyn till användarnas eller enheternas fysiska placering. Varje VLAN fungerar som ett separat logiskt nätverk, vilket gör att enheter inom samma VLAN kan kommunicera med varandra som om de vore anslutna till ett oberoende nätverk, trots att de delar den fysiska infrastrukturen med andra VLAN. Denna flexibilitet möjliggör en hög grad av anpassning, där varje switchport kan tilldelas ett specifikt VLAN. Detta gör det enklare att implementera detaljerade åtkomst- och säkerhetspolicyer för att tillgodose behoven hos specifika användargrupper.
Effektiv trafikhantering
Unicast-, broadcast- och multicast-paket (BUM) vidarebefordras endast till nätverksenheter inom det VLAN där de är avsedda att tas emot. Om ett paket ska nå en nätverksenhet utanför det aktuella VLAN krävs en nätverkshanterare, exempelvis en router eller en Layer 3-switch, som stöder routing för att vidarebefordra trafiken.
Utan VLAN kan flera IP-delnät samexistera i ett switchbaserat nätverk, men alla nätverksenheter skulle fortfarande befinna sig inom samma Lager 2 broadcast-domän. Detta innebär att Lager 2-broadcasts, såsom ARP-broadcasts, skulle skickas till samtliga enheter i nätverket, även de som inte är avsedda mottagare, vilket kan orsaka onödig trafik och belastning.
Genom att införa VLAN får nätverksadministratörer en möjlighet att segmentera nätverket och implementera detaljerade åtkomst- och säkerhetspolicyer baserade på användargrupper eller applikationer. Varje VLAN fungerar som ett isolerat segment där broadcast-trafik begränsas till endast de enheter som tillhör samma VLAN. Dessutom kan varje switchport tilldelas ett specifikt VLAN, vilket gör det möjligt att kontrollera och anpassa nätverkets struktur och säkerhet. Undantag gäller för portar som är anslutna till IP-telefoner eller andra switchar, där flera VLAN kan användas för att hantera olika typer av trafik.
Fördelar med VLAN
- Mindre broadcast-domäner: Genom att dela upp nätverket i VLAN minskar antalet nätverksenheter i en broadcast-domän. I figuren visas exempelvis sex datorer i nätverket men endast tre broadcast-domäner (IT, HR och Sales).
- Förbättrad säkerhet: Användare i separata VLAN är isolerade från varandra, vilket förbättrar säkerheten.
- Förbättrad IT-effektivitet: VLAN förenklar nätverkshantering genom att användare med liknande nätverksbehov placeras i samma VLAN. Namngivning av VLAN gör dem enklare att identifiera och hantera. I figuren kallas VLAN 10 för ”IT”, VLAN 20 för ”HR” och VLAN 30 för ”Sales”.
- Minskade kostnader: Genom att använda VLAN minskar behovet av kostsamma nätverksuppgraderingar och optimerar användningen av befintliga bandbredd, vilket leder till kostnadsbesparingar.
- Bättre prestanda: Mindre broadcast-domäner minskar onödig trafik på nätverket och förbättrar prestandan genom att minska belastningen på nätverksinfrastrukturen.
- Enklare projekt- och applikationshantering: VLAN möjliggör sammanslagning av användare och nätverksenheter för att stödja specifika affärs- eller geografiska krav. Genom att separera funktioner blir det enklare att hantera projekt eller arbete med specialiserade applikationer. Ett exempel är en e-learning-utvecklingsplattform för VLAN Faculty.
Den största fördelen med VLAN är att användare kan placeras på olika platser även om deras datorer är anslutna till en och samma switch.