что такое включить vlan
Что такое включить vlan
VLAN (Virtual Local Area Network, виртуальная локальная сеть) — это функция в роутерах и коммутаторах, позволяющая на одном физическом сетевом интерфейсе (Ethernet, Wi-Fi интерфейсе) создать несколько виртуальных локальных сетей. VLAN протокол используют для создания логической топологии сети, которая никак не зависит от физической топологии, это такая игра в раскраску, свой или чужой, если свой то приходи в группу, если нет, то давай до свиданья, без этого нормальные сети просто не живут. Уверен, что начинающим сетевым инженерам, данная информация, окажется очень полезной.
Примеры использования VLAN
Достоинства использования VLAN
О vlan windows
В Windows vlan не идет как встроенная поддержка. Вы не можете, так из коробки, после установки операционной системы, сказать, что данная сетевая карта будет работать в нужном vlan и задать Vlan ID, НО есть исключения и это специализированные драйвера сетевых карт. Например есть программное обеспечение Realtek Ethernet Diagnostic Utility, как вы можете заметить для сетевых карт Realtek, она то и умеет работать с виртуальными тегами. Карты с поддержкой 802.1Q, так же умеют обрабатывать теги, например могут их удалить или по особому обработать. Не знаю нужен ли вообще для Windows обрабатывать vlan на ее стороне, так как правильнее все это сделать на коммутаторе.
Как правило, в этом случае существуют механизм, позволяющий отключить обработку тегов сетевой картой, сделать её более «тупой» и доставлять трафик вместе с тегами. Обычно, это делается через правку реестра, указанием соответствующего ключа.
Например, для карт Intel в ветке:
Ставим значение MonitorModeEnabled= 1
xx — это номер сетевого адаптера в системе, хочу отметить, что у каждого вендора есть свои утилиты и свои драйвера, о их наличии нужно читать спецификацию. Надеюсь, вы не забросите изучение технологии vlan портов и более досконально изучите ее и примените на практике.
Твой Сетевичок
Все о локальных сетях и сетевом оборудовании
Что такое vlan: технология и настройка
На страницах нашего сайта мы неоднократно использовали термин VLAN в инструкциях по настройке различных роутеров и созданию корпоративной сети. Однако современная vlan технология требует детального изучения, поэтому следующий цикл статей посвящен характеристике и настройке «влан» на различных устройствах.
Данный материал является своего рода «вступительным словом», и здесь мы рассмотрим, что такое VLAN и как технология VLAN помогает в настройке сети.
Vlan: что это такое?
VLAN – технология, позволяющая сконфигурировать несколько виртуальных широковещательных доменов в рамках одного физического широковещательного домена.
Другими словами, имея «плоскую» физическую сеть из нескольких или одного коммутатора, можно разделить ее на несколько изолированных друг от друга полноценных «плоских» сетей, таким образом разграничив ПК пользователей по признаку принадлежности к определенному отделу или же в случае с серверами – по определенным ролям и специфике их работы.
В таком случае решаются одновременно несколько проблем:
Сетевая архитектура использует VLAN для обеспечения сетевой сегментации сервисов, обычно осуществляемой маршрутизаторами, которые фильтруют широковещательный трафик между разными VLAN-ми, улучшают безопасность сети, выполняют агрегацию подсетей и снижают перегрузку в сети. Коммутаторы не могут передавать трафик между VLAN-ами ввиду ограничения, накладываемого широковещательным доменом.
Некоторые коммутаторы могут иметь функции 3-го сетевого уровня модели OSI, храня и используя таблицу маршрутизации для осуществления передачи трафика между подсетями. В таком случае на коммутаторе создается виртуальный интерфейс конкретного VLAN с определенным ip-адресом и маской подсети. Такой интерфейс выступает в роли шлюза по умолчанию для устройств, находящихся в данном VLAN.
Для чего нужен vlan?
В сетях, основанных на широковещательном трафике, передающемся ко всем устройствам для нахождения пиров, с ростом количества пиров растет и количество широковещательного трафика (который потенциально может почти полностью вытеснить собой полезную нагрузку на сеть).
VLAN-ы же помогают снизить сетевой трафик формированием нескольких широковещательных доменов, разбивая большую сеть на несколько меньших независимых сегментов с небольшим количеством широковещательных запросов, посылаемых к каждому устройству всей сети в целом.
Технология VLAN также помогает создать несколько сетей 3-го уровня модели OSI в одной физической инфраструктуре. Например, если DHCP-сервер, раздающий ip-адреса, включен в коммутатор в определенном VLAN – устройства будут получать адреса только в рамках данного VLAN. Если же DHCP-сервер включен транком с набором из нескольких VLAN – устройства из всех этих VLAN смогут получить адреса.
VLAN работает на 2-м, канальном, уровне сетевой модели OSI, аналогично IP-подсетям, которые оперируют на 3-м, сетевом, уровне. Обычно каждому VLAN соответствует своя IP-подсеть, хотя бывают и исключения, когда в одном VLAN могут существовать несколько разных подсетей. Такая технология у Cisco известна как «ip secondary», а в Linux как «ip alias».
В старых сетевых технологиях пользователям присваивались подсети, основываясь на их географическом местоположении. Благодаря этому они были ограничены физической топологией и расстоянием. VLAN технология же позволяют логически сгруппировать территориально разрозненных пользователей в одни и те же группы подсетей, несмотря на их физическое местонахождение. Используя VLAN, можно легко управлять шаблонами трафика и быстро реагировать на переезд пользователей.
Технология VLAN предоставляет гибкую адаптацию к изменениям в сети и упрощает администрирование.
Примеры использования vlan
Пример разделения сети на несколько VLAN по сегментам в зависимости от ролей и используемых технологий:
Наиболее часто используемым стандартом для конфигурации VLAN является IEEE 802.1Q, в то время как Cisco имеет свой собственный стандарт ISL, а 3Com – VLT. И IEEE 802.1Q и ISL имеют схожий механизм работы, называемый “явным тегированием” – фрейм данных тегируется информацией о принадлежности к VLAN. Отличие между ними в том, что ISL использует внешний процесс тегирования без модификации оригинального Ethernet-фрейма, а 802.1Q – внутренний, с модификацией фрейма.
Иногда нам может потребоваться разделить локальную сеть на несколько отдельных сегментов. Например, в компании несколько отделов: Отдел кадров, Производство, Высшее руководство, Технический отдел. Каждый отдел может иметь серверы, доступ к которым нужно ограничить сотрудникам из других отделов.
С одной стороны теоретически это легко реализовать. Ведь можно создать отдельную сетевую инфраструктуру для каждой сети.
Но с другой стороны проблема в том, что довольно сложно планировать такую сеть. Кроме того, может потребоваться изменить и саму конфигурацию сети.
Поэтому гораздо проще создать общую физическую сеть с последующим логическим сегментированием определенных частей сети.
Данный подход позволяет гораздо гибче планировать и управлять сетью, а также повышает безопасность сети.
Сегментированные сети и называются виртуальными локальными сетями (VLAN- Virtual LAN)
Как можно разделить одну физическую сеть на несколько виртуальных?
Суть технологии заключается в том, что в Ethernet кадр вставляется специальная 4-х байтовая метка. Метка содержит 12-битный идентификатор VLAN, максимальное значение которого 4096. То есть всего может быть 4096 VLAN
Для начала настроим сеть с одним коммутатором:
По умолчанию все порты коммутатора принадлежат VLAN 1, поэтому все компьютеры будут “видеть” друг друга. В этом легко убедиться, запустив утилиту Ping на всех хостах.
switch(config)# vlan 23
switch(config-vlan)# name Management
Затем аналогично создадим и остальные VLAN.
Теперь назначим порты 0/1, 0/2, 0/3, 0/4, 0/5 в VLAN 23:
switch(config)# interface fastethernet 0/1
switch(config-if)# switchport mode access
switch(config-if)# switchport access vlan 23
Если портов слишком много, то будет довольно утомительно вводить одни и те же команды, поэтому гораздо удобнее выделить диапазон портов. Для этого выполни команду
switch(config) interface range fastethernet 0/1-5
Все остальные порты назначим по той же схеме.
Теперь попробуй выполнить команду Ping на каждом компьютере. Компьютеры из другой VLAN уже не доступны.
Помни, что все введенные команды и конфигурация хранятся в оперативной памяти, поэтому при отключении питания все настройки будут удалены.
Как сохранить настройки?
Все настройки записываются в энергонезависимую память NVRAM. Для этого выполни
switch# copy running-config startup-config
При включении питания конфигурация из NVRAM записывается в оперативную память.Чтобы проверить произведенные настройки в оперативной памяти выполним команду
switch# show running-config
Для просмотра настроек, сохраненных в NVRAM выполни
switch# show startup-config
Просмотр сведений о VLAN
Для просмотра информации о VLAN выполни команду
Кстати, конфигурация VLAN сохраняется в отдельном файле, не в NVRAM. Файл с конфигурацией о VLAN хранится во Flash памяти коммутатора. Поэтому командой show running-config мы не увидим никакую информацию о VLAN.
Чтобы уивдеть файл, содержащий данные о VLAN выполни команду
и ты увидишь файл vlan.dat
Теперь подключим к нашему коммутатору еще один коммутатор и выполним те же настройки
Однако компьютеры разных коммутаторов одного VLAN почему-то недоступны друг другу, хотя в рамках одного коммутатора все “видят” друг друга.
Все верно. Дело в том, что в технологии VLAN существуют 2 таких понятия, как порт доступа ( access port ) и магистральный порт ( trunk port ), а также связанные с ними нетегированный ( untagged ) и тегированный ( tagged ) кадры соответственно.
Все конечные устройства, такие как компьютер подключаются к портам доступа. Компьютеры вообще не знают, что принадлежат определенной VLAN, но это знает только коммутатор. Поэтому между коммутатором и компьютерами проходят нетегированные кадры, то есть кадры без метки-идентификатора VLAN.
Однако, если мы соединяем друг с другом коммутаторы, на которых настроен VLAN, то порты, их соединяющие, настраиваются как магистральные.
Во все исходящие кадры коммутатор вставляет соответствующую метку-идентификатор VLAN. Такие кадры называются тегированные.
Режимы работы trunk
Для автоматической настройки магистрального порта коммутаторы Cisco поддерживают специальный протокол DTP (Dynamic Trunk Protocol), который периодически посылает кадры соседним портам. Все коммутаторы поддерживают 4 режима работы магистрального порта
В таблице указано в какое состояние перейдут порты автоматически в зависимости от установленных на них режимах:
Режимы противоположных портов
Краткая инструкция по настройке Vlan-ов
VLAN (аббр. от англ. Virtual Local Area Network) — виртуальная локальная компьютерная сеть, представляет собой группу хостов с общим набором требований, которые взаимодействуют так, как если бы они были подключены к широковещательному домену, независимо от их физического местонахождения. VLAN имеет те же свойства, что и физическая локальная сеть, но позволяет конечным станциям группироваться вместе, даже если они не находятся в одной физической сети. Такая реорганизация может быть сделана на основе программного обеспечения вместо физического перемещения устройств.
На устройствах Cisco, протокол VTP (VLAN Trunking Protocol) предусматривает VLAN-домены для упрощения администрирования. VTP также выполняет «чистку» трафика, направляя VLAN трафик только на те коммутаторы, которые имеют целевые VLAN-порты. Коммутаторы Cisco в основном используют протокол ISL (Inter-Switch Link) для обеспечения совместимости информации.
По умолчанию на каждом порту коммутатора имеется сеть VLAN1 или VLAN управления. Сеть управления не может быть удалена, однако могут быть созданы дополнительные сети VLAN и этим альтернативным VLAN могут быть дополнительно назначены порты.
Native VLAN — это параметр каждого порта, который определяет номер VLAN, который получают все непомеченные (untagged) пакеты.
Для чего это надо?
Есть несколько ситуаций:
1. Банально представим ситуацию есть большая сеть, в районе покрытия этой сети у нас расположено два офиса, их необходимо объединить в одну физическую сеть, при этом общегородская сеть не должна видеть/иметь доступ к офисным тачкам. Данную ситуацию конешно можно разрулить VPN-ами, но на шифрованый трафик порядка 100 мегабит нужно не кислое железо, поэтому рулим vlan-aми.
2. Есть масса подсетей, территориально поделенных по городу, необходимо на каждую подсеть настроить интерфейс, по началу можно конечно обойтись сетевыми картами, но сети имеют свойства разростаться, и что прикажете делать, например в такой ситуации?:
serv:
#
3. Клиенту необходимо выдать блок из 4,8,16 и т.д. и т.п. адресов.
4. Уменьшение количества широковещательного трафика в сети
Каждый VLAN — это отдельный широковещательный домен. Например, коммутатор — это устройство 2 уровня модели OSI. Все порты на коммутаторе, где нет VLANов, находятся в одном широковещательном домене. Создание VLAN на коммутаторе означает разбиение коммутатора на несколько широковещательных доменов. Если один и тот же VLAN есть на разных коммутаторах, то порты разных коммутаторов будут образовывать один широковещательный домен.
И множество других причин/ситуаций в которых это может понадобиться.
5. Увеличение безопасности и управляемости сети
Когда сеть разбита на VLAN, упрощается задача применения политик и правил безопасности. С VLAN политики можно применять к целым подсетям, а не к отдельному устройству. Кроме того, переход из одного VLAN в другой предполагает прохождение через устройство 3 уровня, на котором, как правило, применяются политики разрешающие или запрещающие доступ из VLAN в VLAN.
Как мне это все сделать?
Легко!
Тегирование трафика VLAN
Компьютер при отправке трафика в сеть даже не догадывается, в каком VLAN’е он размещён. Об этом думает коммутатор. Коммутатор знает, что компьютер, который подключен к определённому порту, находится в соответствующем VLAN’e. Трафик, приходящий на порт определённого VLAN’а, ничем особенным не отличается от трафика другого VLAN’а. Другими словами, никакой информации о принадлежности трафика определённому VLAN’у в нём нет.
Однако, если через порт может прийти трафик разных VLAN’ов, коммутатор должен его как-то различать. Для этого каждый кадр (frame) трафика должен быть помечен каким-то особым образом. Пометка должна говорить о том, какому VLAN’у трафик принадлежит.
Наиболее распространённый сейчас способ ставить такую пометку описан в открытом стандарте IEEE 802.1Q. Существуют проприетарные протоколы, решающие похожие задачи, например, протокол ISL от Cisco Systems, но их популярность значительно ниже (и снижается).
Настройка обычно происходит на серверах и на свитчах.
По умолчанию все сетевые устройства находятся в первом (1, default) vlan-e.
Поэтому подними 2-й vlan, с сетью 1
В зависимости от ОСи на сервере vlan-ы конфигурятся по разному.
В данной статье я попробую максимально коротко и четко описать различные способы настройки vlan-ов, на разных ОС.
И так поехали, попробуем на разных ОС сделать одну и ту же задачу — настроить 2-й vlan, с адресным пространством из 64-х адресов, 10.10.10.0/26
Для начала нам необходимо рассчитать маску, бродкастовый адрес и шлюз, в помощь прийдет ipcalc 🙂
Address: 10.10.10.0 00001010.00001010.00001010.00 000000
Netmask: 255.255.255.192 = 26 11111111.11111111.11111111.11 000000
Wildcard: 0.0.0.63 00000000.00000000.00000000.00 111111
=>
Network: 10.10.10.0/26 00001010.00001010.00001010.00 000000 (Class A)
Broadcast: 10.10.10.63 00001010.00001010.00001010.00 111111
HostMin: 10.10.10.1 00001010.00001010.00001010.00 000001
HostMax: 10.10.10.62 00001010.00001010.00001010.00 111110
Hosts/Net: 62 (Private Internet)
Шлюзом сделаем 10.10.10.1
Маска 255.255.255.192 или 26
Broadcast 10.10.10.63
Итого мы получаем на клиентов 61 адрес, 10.10.10.2 — 10.10.10.62
Debian-like:
Нам необходимо поставить пакет vlan
# apt-get install vlan
Далее переходим в /etc/network/
и правим файл с интерфейсами.
# nano interfaces
auto eth0.2 # автоматически поднимаем интерфейс после ребута. eth0 транковый интерфейс в которы подаем vlan
iface eth0.2 inet static
address 10.10.10.1
netmask 255.255.255.192
broadcast 10.10.10.63
поднимаем интерфес:
# ifup eth0.2
Red-Hat-like:
Для ред-хата необходима утилита настройки vlan’ов, ставим утилиту vconfig
[root@notebook
]# yum search vconfig
vconfig.i686 : Linux 802.1q VLAN configuration utility
[root@notebook
]# vconfig add eth0 2
переходим в /etc/sysconfig/network-scripts, создадим файл интерфейса, редактируем его
[root@notebook
]# cd /etc/sysconfig/network-scripts
[root@notebook
]# touch ifcfg-eth0.2
[root@notebook
]# nano ifcfg-eth0.2
DEVICE=eth0.2
VLAN_TRUNK_IF=eth0
BOOTPROTO=static
IPADDR=10.10.10.1
NETMASK=255.255.255.192
BROADCAST=10.10.10.63
ONBOOT=yes
поднимаем интерфейс
[root@notebook
В BSD-like:
ifconfig vlan_device vlan vlan_id vlandev parent_device
ifconfig vlan0 vlan 2 vlandev xl0
ifconfig vlan0 inet 10.10.10.1 netmask 255.255.255.192
Для того чтобы интерфейс автоматически загружался, правим /etc/rc.conf.
cloned_interfaces=»vlan0″ #You need a recent STABLE for this else use:
#network_interfaces=»lo0 vlan0″
ifconfig_vlan0=»inet 10.10.10.1 netmask 255.255.255.192 vlan 24 vlandev xl0″
#Note: If you do not assign an IP Adress to your parent device, you need to
#start it explicitly:
ifconfig_xl0=»up»
Теперь перейдем к более интересному пункту, настройка сетевых коммутаторов.
т.к. коммутаторы 2-го уровня бывают разные я приведу несколько примеров по настройке, на разных коммутаторах разное меню соответственно по разному настраивается, обычно ничего сложного нет, и принцип настройки одинаковый. ситуация серв включен в 1-й порт, необходимо подать 2-й влан в 4,5,6 порты, и во втором порту подать его тегированным.
На D-Link-е:
config vlan default delete 1-26
config vlan default add untagged 1,3,7-24
create vlan Offices tag 2
config vlan Offices add tagged 1,2
config vlan Offices add untagged 4,5,6
save
Пробуем воткнуться в 4 дырочку сетевым устройством и прописать адрес из диапазона 10.10.10.0/26 и банально пингами проверить.
На EdgeCore/LinkSys
Vty-0#configure
Vty-0(config)#vlan database
Vty-0(config-vlan)#
Vty-0(config-vlan)#vlan 2 name Offices media ethernet state active
Vty-0(config-vlan)#exit
Vty-0(config)#interface ethernet 1/1
Vty-0(config-if)#switchport mode trunk
Vty-0(config-if)#switchport allowed vlan add 2 tagged
Vty-0(config-if)#exit
Vty-0(config)#interface ethernet 1/2
Vty-0(config-if)#switchport mode trunk
Vty-0(config-if)#switchport allowed vlan add 2 tagged
Vty-0(config-if)#exit
Vty-0(config)#interface ethernet 1/4
Vty-0(config-if)#switchport mode access
Vty-0(config-if)#switchport allowed vlan add 2 untagged
Vty-0(config-if)#switchport native vlan 2
Vty-0(config-if)#exit
Vty-0(config)#interface ethernet 1/5
Vty-0(config-if)#switchport mode access
Vty-0(config-if)#switchport allowed vlan add 2 untagged
Vty-0(config-if)#switchport native vlan 2
Vty-0(config-if)#exit
Vty-0(config)#interface ethernet 1/6
Vty-0(config-if)#switchport mode access
Vty-0(config-if)#switchport allowed vlan add 2 untagged
Vty-0(config-if)#switchport native vlan 2
Vty-0(config-if)#exit
Vty-0(config)#exit
Vty-0#copy running-config startup-config
; Для проверки запустим
Vty-0#show running-config
Что такое включить vlan
VLANs – это виртуальные сети, которые существуют на втором уровне модели OSI. То есть, VLAN можно настроить на коммутаторе второго уровня. Если смотреть на VLAN, абстрагируясь от понятия «виртуальные сети», то можно сказать, что VLAN – это просто метка в кадре, который передается по сети. Метка содержит номер VLAN (его называют VLAN ID или VID), – на который отводится 12 бит, то есть, вилан может нумероваться от 0 до 4095. Первый и последний номера зарезервированы, их использовать нельзя. Обычно, рабочие станции о VLAN ничего не знают (если не конфигурировать VLAN на карточках специально). О них думают коммутаторы. На портах коммутаторов указывается в каком VLAN они находятся. В зависимости от этого весь трафик, который выходит через порт помечается меткой, то есть VLAN. Таким образом каждый порт имеет PVID (port vlan identifier).Этот трафик может в дальнейшем проходить через другие порты коммутатора(ов), которые находятся в этом VLAN и не пройдут через все остальные порты. В итоге, создается изолированная среда (подсеть), которая без дополнительного устройства (маршрутизатора) не может взаимодействовать с другими подсетями.
Зачем нужны виланы?
Примеры использования VLAN
Достоинства использования VLAN
Тэгированные и нетэгированные порты
Когда порт должен уметь принимать или отдавать трафик из разных VLAN, то он должен находиться в тэгированном или транковом состоянии. Понятия транкового порта и тэгированного порта одинаковые. Транковый или тэгированный порт может передавать как отдельно указанные VLAN, так и все VLAN по умолчанию, если не указано другое. Если порт нетэгирован, то он может передавать только один VLAN (родной). Если на порту не указано в каком он VLAN, то подразумевается, что он в нетэгированном состоянии в первом VLAN (VID 1).
Разное оборудование настраивается по-разному в данном случае. Для одного оборудования нужно на физическом интерфейсе указать в каком состоянии находится этот интерфейс, а на другом в определенном VLAN необходимо указать какой порт как позиционируется – с тэгом или без тэга. И если необходимо, чтобы этот порт пропускал через себя несколько VLAN, то в каждом из этих VLAN нужно прописать данный порт с тэгом. Например, в коммутаторах Enterasys Networks мы должны указать в каком VLAN находится определенный порт и добавить этот порт в egress list этого VLAN для того, чтобы трафик мог проходить через этот порт. Если мы хотим чтобы через наш порт проходил трафик еще одного VLAN, то мы добавляем этот порт в egress list еще и этого VLAN. На оборудовании HP (например, коммутаторах ProCurve) мы в самом VLAN указываем какие порты могут пропускать трафик этого VLAN и добавляем состояние портов – тэгирован или нетегирован. Проще всего на оборудовании Cisco Systems. На таких коммутаторах мы просто указываем какие порты какими VLAN нетэгированы (находятся в режиме access) и какие порты находятся в тэгированном состоянии (находятся в режиме trunk).
Для настройки портов в режим trunk созданы специальные протоколы. Один из таких имеет стандарт IEEE 802.1Q. Это международный стандарт, который поддерживается всеми производителями и чаще всего используется для настройки виртуальных сетей. Кроме того, разные производители могут иметь свои протоколы передачи данных. Например, Cisco создала для свого оборудования протокол ISL (Inter Switch Lisk).
Межвлановская маршрутизация
Что такое межвлановская маршрутизация? Это обычная маршрутизация подсетей. Разница только в том, что каждой подсети соответствует какой-то VLAN на втором уровне. Что это значит. Допустим у нас есть два VLAN: VID = 10 и VID = 20. На втором уровне эти VLAN осуществляют разбиение одной сети на две подсети. Хосты, которые находятся в этих подсетях не видят друг друга. То есть, трафик полностью изолирован. Для того, чтобы хосты могли взаимодействовать между собой, необходимо смаршрутизировать трафик этих VLAN. Для этого нам необходимо на третьем уровне каждому из VLAN присвоить интерфейс, то есть прикрепить к ним IP-адрес. Например, для VID = 10 IP address будет 10.0.10.1/24, а для VID = 20 IP address – 10.0.20.1/24. Эти адреса будет дальше выступать в роли шлюзов для выхода в другие подсети. Таким образом, мы можем трафик хостов с одного VLAN маршрутизировать в другой VLAN. Что дает нам маршрутизация VLAN по сравнению с простой маршрутизацией посетей без использования VLAN? А вот что: