Lähiverkot erikoistyökurssi Seminaari: VLAN Esa Nuutinen
Sisältö Johdanto Mikä VLAN on? Erityyppiset VLAN:t Kytkimien konfigurointi Kytkimien välinen kommunikaatio Standardit VLAN:n käytännössä.
Johdanto 1/2 Reititetty verkko.
Johdanto 2/2 Kytketty verkko.
Mikä VLAN on? VLAN:ssa ryhmä tietokoneita kuuluu samaan broadcast domainiin. Oikeuksia voidaan rajata, siten että esimerkiksi tiettyyn palvelimeen on oikeus ainoastaan tietyllä VLAN ryhmällä. Saman kytkimen alla olevat koneet voivat kuulua eri broadcast domainiin. Käyttäjän/koneen fyysisellä sijainnilla ei enää merkitystä.
Porttien mukaan ryhmitelty VLAN Porttien mukaan ryhmitellyssä VLAN:ssa jokainen kytkimen tiettyyn porttiin kytketty laite/laitteet voidaan määritellä tiettyyn ryhmään.
Porttien mukaan ryhmitelty VLAN Yleisin tapa toteuttaa VLAN, koska konfigurointi helppoa. Ensimmäisen sukupolven laitteet tukivat vain yhtä kytkintä. Toisen sukupolven laitteet tukevat useampia. Tiettyyn porttiin kytkettyjen laitteet kuuluvat samaan VLAN ryhmään. Jos käyttäjä siirtyy paikasta toiseen on verkon konfiguraatio korjattava.
MAC-osoitteiden mukaan ryhmitelty VLAN Kytkimessä on taulukko sekä verkkolaitteista, että VLAN ryhmästä johon ne kuuluvat. Jos käyttäjä siirtyy paikasta toiseen, ei verkkoa tarvitse konfiguroida uudestaan, koska MAC-osoitteen perusteella käyttäjän VLAN ryhmä saadaan aina selville. Järjestelmän konfigurointi ensimmäisellä kerralla paljon työläämpää. Käytännössä laite voi kuulua vain yhteen VLAN ryhmään.
MAC-osoitteiden mukaan ryhmitelty VLAN Ongelmia: käytännössä jokainen verkkolaite voi kuulua vain yhteen VLAN ryhmään. Verkon koon kasvaessa syntyy suorituskyky ongelmia, koska kytkimien täytyy pitää muistissa entistä enemmän tietoa, ja lisäksi kytkimien välisen tiedonsiirron tarve kasvaa.
Verkkokerroksen perusteella ryhmitelty VLAN Kytkin lukee paketin IP osoitteesta tms. mihin ryhmään käyttäjä kuuluu. Etuna käyttäjät voivat liikkua vapaasti koneineen. Muutokset MAC-osoitteessa eivät vaikuta, jos IP-osoite pysyy samana. Ongelmia: Suorituskyky, koska IP-osoitteen luku vie enemmän aikaa kuin MAC-osoitteen. Kaikkein vähiten käytetty ratkaisu.
Pakettien siirto kytkimien välillä. Implicit: jäsenyys ilmaistaan MAC-osoitteen perusteella. Taulukot vievät muistia, ja taulukoiden ajantasalla pito kuluttaa verkkokapasiteettia. Explicit: Paketteihin lisätään tagi, joka kertoo mihin ryhmään käyttäjä kuuluu. Tarkemmin IEEE 802.1Q standardin yhteydessä.
VLAN:n konfigurointi Manuaalinen konfigurointi. Kaikki konfiguroidaan manuaalisesti. Työläs vaihtoehto varsinkin jos verkko iso tai muutoksia tapahtuu usein. Verkon muutokset ovat ylläpidon tiedossa ja hallinnassa. Puoliautomaattinen konfigurointi. Joko alkukonfigurointi ja/tai muutosten hallinta automaattinen. Jos molemmat automaattisia on ylläpidon kuitenkin mahdollista muuttaa konfiguraatiota manuaalisesti.
VLAN:n konfigurointi Täysin automaattinen. Työasema liitetään dynaamisesti oikeaan ryhmään. Ryhmä voidaan määritellä sovelluksen, käyttäjätunnuksen tai ylläpitäjän määrittelemien sääntöjen mukaan.
Kytkimien välinen kommunikointi Signalointi. Välitetään taulukoiden tiedot toisille. Kehysten merkitseminen. TDM (Time-Division Multiplexing). Jokaiselle VLAN ryhmälle varattu oma kanava. Jokaiselle kanavalla on vuoronperään tietyn aikayksikön pituinen aika, jolloin tietoa voi siirtää.
Kytkimien välinen kommunikointi VLAN ja ATM (LANE) Tapaus jossa vain kytkimet liitetty ATM verkkoon. Muodostetaan looginen linkki kytkinten välille (PVC). Jos ATM-verkkoon kytketty myös muita laitteita. On vastuu kokonaan ATM:llä. Emuloi LAN broadcastia. Muuntaa MAC-osoitteet ATM-osoitteiksi.
Standardit IEEE 802.1Q valmistui 1998. Määrittelee erityyppiset VLAN:t? VID tagi kaikkiin kehyksiin. VID voi olla mikä tahansa väliltä 1-4049. Jokaisella ryhmällä oma VID tunnus. Yhteensopivuus vanhempien laitteiden kanssa ratkaistiin siten, että kun VLAN laite tunnistaa linjan toisessa päässä olevan muun kuin VLAN laitteen, se poistaa ylimääräisen datan ja lähettää normaalin paketin.
Standardit IEEE 802.1P. Lisäsi prioriteetti datan IEEE 802.1Q standardiin. 802.1P standardin mukainen kehys. TCI kentän data:
VLAN laitteet VLAN:ia tukevien kytkinten hinta vaihtelee lähes samanhintaisista jopa kaksinkertaisiin. Suurin osa laitteista tukee nykyisiä standardeja. Ylläpitoon monia mahdollisuuksia. SNMP, www, telnet, valmistajien erilliset ohjelmat... Käytännössä muut ominaisuudet näyttävät vaikuttavan hintaan paljon enemmän kuin VLAN ominaisuudet, jotka ovat hyvin lähellä toisiaan kaikissa VLAN:ja tukevissa laitteissa.
VLAN:n edut ja haitat Edut: Haitat: Lisää tietoturvaa. Parantaa verkon suorituskykyä. Helpottaa konfigurointia. Verkon hallinta helpompaa. Haitat: Ei välttämättä vähennä ylläpidon työtaakkaa. Verkko edelleen suunniteltava alussa huolella, jotta kaikki hyöty saadaan irti. Pienelle yritykselle enemmän haittaa kuin hyötyä. Vähän kalliimpi
Tenttikysymykset Millä tavoin VLAN kytkimet kommunikoivat keskenään? Miten VLAN käyttäjät voidaan ryhmitellä? VLAN:n edut ja haitat?