МАСШТАБИРОВАНИЕ СЕТЕЙ ПРИ ПОМОЩИ ТЕХНОЛОГИИ VLAN

Производительность сети организации является одним из самых значимых факторов эффективности работы. Самой распространённой технологией повышения производительности сети организации является VLAN, которая позволяет разделять крупные широковещательные домены на более мелкие. VLAN имеет такие же свойства, что и физическая локальная сеть, но также она позволяет конечным членам группироваться вместе, даже если они находятся не в одной физической сети. Такая реорганизация может быть сделана на основе программного обеспечения вместо физического перемещения устройств.

VLAN включаются в проекты сетей организаций, для того чтобы сеть облегчала процесс достижения поставленных целей. VLAN — локальная логическая компьютерная сеть, представляющая собой группу хостов с общим набором требований. Хосты взаимодействуют между собой напрямую на канальном уровне, хотя физически при этом они могут быть подключены к разным сетевым коммутаторам [1].

Сети VLAN, в основном, используются в коммутируемых локальных сетях, но современные реализации VLAN способны также функционировать и в муниципальных, а также глобальных сетях. Ввиду того что VLAN делят сеть на сегменты, для передачи трафика между сегментами требуется процесс третьего уровня. Процесс маршрутизации на третьем уровне можно осуществлять с помощью маршрутизатора или коммутатора 3-го уровня. Маршрутизаторы устроены таким образом, что блокируют широковещательный трафик на интерфейсе. Основная роль маршрутизатора заключается в передаче информации между сетями, а не в предоставлении устройствам сетевого доступа. Предоставление доступа в локальную сеть обычно обеспечивается коммутатором уровня доступа. Использование устройства 3-го уровня обеспечивает возможность управления передачей трафика между сегментами сети, в том числе сегментами, которые были созданы с помощью VLAN.

В коммутируемых объединенных сетях сети VLAN обеспечивают гибкость сегментации. Сети VLAN позволяют сгруппировать устройства внутри одной локальной сети. Группа устройств, которые находятся в пределах VLAN, взаимодействуют так, будто устройства подключены между собой при помощи одного кабеля. Сети VLAN основываются на логических, а не на физических подключениях. Они позволяют администратору производить сегментацию по функциям или областям применения, вне зависимости от фактического расположения устройства или пользователя. Устройства, присутствующие в пределах VLAN, работают таким образом, как будто находятся в собственной независимой сети, несмотря на то, что делят одну общую инфраструктуру с другими VLAN. Любой порт коммутатора может принадлежать сети VLAN.

Одноадресные, широковещательные и многоадресные пакеты пересылаются и рассылаются только к конечным станциям в пределах той VLAN, которая является источником этих пакетов. Каждая VLAN считается отдельной логической сетью. Пакеты, адресованные станциям, которые не относятся к VLAN, должны пересылаться через устройство, поддерживающее маршрутизацию. VLAN создает логический широковещательный домен, который может охватывать несколько физических сегментов LAN. Разделяя крупные широковещательные домены на более мелкие сети, VLAN повышают производительность сети. Если устройство в одной сети передает широковещательный кадр Ethernet, то данный кадр получат все устройства в рамках этой VLAN, устройства же в других сетях VLAN этот кадр не получить не могут [3].

По мере увеличения числа коммутаторов в сетях предприятий малого и среднего бизнеса администрирование сетей VLAN в сети усложняется. Но существует протокол VTP, который позволяет уменьшить трудоемкость администрирования в коммутируемой сети. VTP - протокол локальной вычислительной сети, который служит для обмена информацией о VLAN (виртуальных сетях), имеющихся на выбранном транковом порту.

Коммутатор в режиме сервера VTP может управлять операциями добавления, удаления и переименования сетей VLAN во всем домене [2]. Например, при добавлении новой сети VLAN на сервере VTP сведения о VLAN распространяются по всем коммутаторам в домене. Благодаря этому не нужно настраивать новую сеть VLAN на каждом из коммутаторов. VTP — это протокол Cisco. Использование сетей VLAN для сегментации коммутируемой сети улучшает ее производительность, облегчает управление и повышает информационную безопасность. Транковые каналы служат для обмена информацией между устройствами из разных сетей VLAN.

Коммутатор можно настроить на работу в одном из трех режимов VTP. В таблице 1 подробно описаны функции режимов VTP.

Таблица 1.

Режимы VTP

Существуют две основные версии протокола VTP:

1) VTP версии 1 поддерживает сети VLAN только в стандартном диапазоне, режим VTP по умолчанию на всех коммутаторах;

2) VTP версии 2 также поддерживает сети VLAN только в стандартном диапазоне, но при этом также имеет возможность поддерживать расширенные функции, включая прозрачный режим.

Таким образом, сети VLAN решают задачи масштабирования сети организаций, сетевого управления и обеспечения безопасности. В сетях с топологией VLAN маршрутизаторы обеспечивают фильтрацию широковещания и решают задачу управления потоками данных, а рассмотренный протокол VTP уменьшает объем работ по администрированию сетей VLAN в коммутируемой сети.

Список литературы:

1. VLAN [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://xgu.ru/wiki/VLAN (дата обращения: 10.07.18)
2. VTP (VLAN Trunking Protocol) [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: https://ru.bmstu.wiki/VTP_(VLAN_Trunking_Protocol) (дата обращения: 10.07.18)
3. Маршрутизация в сетях Ethernet [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.quizful.net/post/ethernet-routing (дата обращения: 09.07.18)