VLAN-Definitionen
Virtuelle LANs (VLANs) bieten Segmentierung und organisatorische Flexibilität in einem geswitchten Netzwerk. Eine Gruppe von Geräten innerhalb eines VLANs kommunizieren, als ob jedes Gerät an dasselbe Kabel angeschlossen wäre. VLANs basieren auf logischen Verbindungen anstelle von physischen Verbindungen.
VLANs ermöglichen in einem geswitchten Netzwerk Benutzern in verschiedenen Abteilungen (d. h. IT, Personalabteilung und Vertrieb) den Anschluss an dasselbe Netzwerk, unabhängig vom verwendeten physischen Switch oder dem Standort in einem Campus-LAN.
| Switch | VLAN 2 - IT | VLAN 3 - Einkauf | VLAN 4 - Vertrieb | |
| Ebene 3 | Switch 3 | Host | Host | Host |
| Ebene 2 | Switch 2 | Host | Host | Host |
| Ebene 1 | Switch 1 | Host | Host | Host |
| 10.0.2.0/24 | 10.0.3.0/24 | 10.0.4.0/24 |
Die Tabelle simuliert ein 3-stöckiges Gebäude, bzw. eine Frimenstruktur mit einem Switch auf jeder Etage. Die Switches sind mit einem weiteren Switch verbunden, der an einen Router angeschlossen ist. An jedes Stockwerk sind mehrere Hosts angeschlossen. Es gibt drei VLANs, die sich über alle drei Stockwerke erstrecken und mehrere Hosts auf jedem Stockwerk enthalten. Die VLANs sind: VLAN 2, IT, 10.0.2.0/24; VLAN 3, Einkauf, 10.0.3.0/24; VLAN 4, Vertrieb, 10.0.4.0/24.
VLANs ermöglichen es einem Administrator, Netzwerke auf der Grundlage von Faktoren wie Funktion, Team oder Anwendung zu segmentieren, ohne Rücksicht auf den physischen Standort der Benutzer oder Geräte. Jedes VLAN wird als ein separates logisches Netzwerk betrachtet. Geräte innerhalb eines VLAN verhalten sich so, als befänden sie sich in einem eigenen unabhängigen Netzwerk, auch wenn sie eine gemeinsame Infrastruktur mit anderen VLANs teilen. Jeder Switch-Port kann zu einem VLAN gehören.
Unicast-, Broadcast- und Multicast-Pakete werden nur an Endgeräte innerhalb des VLANs weitergeleitet und geflutet, von denen die Pakete bezogen werden. Pakete, die für Geräte bestimmt sind, die nicht zum VLAN gehören, müssen über ein Gerät weitergeleitet werden, das Routing unterstützt.
In einem geswitchten Netzwerk können mehrere IP-Subnetze existieren, ohne dass mehrere VLANs verwendet werden müssen. Die Geräte befinden sich jedoch in derselben Layer-2-Broadcast-Domäne. Dies bedeutet, dass alle Layer-2-Broadcasts, wie z. B. eine ARP-Anforderung, von allen Geräten im Wählnetz empfangen werden, auch von denen, die nicht für den Empfang der Broadcasts vorgesehen sind.
Ein VLAN erzeugt eine logische Broadcast-Domäne, die sich über mehrere physische LAN-Segmente erstrecken kann. VLANs verbessern die Netzwerkleistung durch die Trennung großer Broadcast-Domänen in kleinere. Wenn ein Gerät in einem VLAN einen Broadcast-Ethernet-Frame sendet, empfangen alle Geräte im VLAN den Frame, Geräte in anderen VLANs jedoch nicht.
Mithilfe von VLANs können Netzwerkadministratoren Zugriffs- und Sicherheitsrichtlinien entsprechend bestimmter Benutzergruppen implementieren. Jeder Switch-Port kann nur einem VLAN zugewiesen werden (mit Ausnahme eines Ports, der mit einem IP-Telefon oder einem anderen Switch verbunden ist).
Vorteile eines VLAN-Designs
Jedes VLAN in einem geswitchten Netzwerk entspricht einem IP-Netzwerk. Daher muss beim VLAN-Design die Implementierung eines hierarchischen Netzwerkadressierungsschemas berücksichtigt werden. Hierarchische Netzwerkadressierung bedeutet, dass IP-Netzwerknummern so auf Netzwerksegmente oder VLANs angewendet werden, dass das Netzwerk als Ganzes berücksichtigt wird. Blöcke von aneinander grenzenden Netzwerkadressen werden für Geräte in einem bestimmten Bereich des Netzwerks reserviert und auf diesen konfiguriert.
In der Tabelle sind die Vorteile des Entwurfs eines Netzwerks mit VLANs aufgeführt:
| Vorteil | Beschreibung |
|---|---|
| Kleinere Broadcast-Domänen |
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| Verbesserte Sicherheit |
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| Verbesserte IT-Effizienz |
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| Geringere Kosten |
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| Bessere Leistung |
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| Einfacheres Projekt- und Antragsmanagement |
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