VLAN Projektování distribuovaných systémů Lekce 2 Ing. Jiří ledvina, CSc VLAN Virtual LAN Cíl rozdělení fyzicky propojených počítačů do skupin, které fungují tak, jako by nebyly fyzicky propojeny (na rozdíl od VPN) Logický segment sítě Jedna broadcastová doména Přenosy spojené s VLAN jsou chráněny před přístupem uživatelů jiných VLAN Jsou šířeny jen do VLAN Multicasty a broadcasty šířeny pouze ve VLAN 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 2
VLAN Virtual LAN Ve skupině jsou síťová zařízení, která Mohou být umístěna na více fyzických LAN Neexistují omezení vzhledem k fyzickému umístění Mohou komunikovat jako by byly všechny na jedné LAN 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 3 Důvody zavedení VLAN Nezávislost na umístění Mobilita uživatelů zůstávají ve stejné LAN i po přemístění Lepší bezpečnost a vyšší výkonnost Přenosy ve VLAN jsou přepínané, mezi různými VLAN směrované Členství ve VLAN je definováno administrátorem LAN organizovány podle funkčních skupin, nikoliv podle fyzického umístění Uspořádání podle pravidla přepínej pokud potřebuješ, směruj pokud musíš 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 4
Typy VLAN Členství ve VLAN může být podle Skupin portů (VLAN úroveň 1) MAC adres (VLAN úroveň 2) Protokolu 3 a vyšší úrovně (VLAN úroveň 3) 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 5 VLAN podle portů port switching přepínání portů může být použito pro zvýšení bezpečnosti a zajištění izolovanosti neumožňuje mobilitu uživatelů přesunutý uživatel má novou sub-síť nová IP adresa (směrovač) 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 6
VLAN založené na MAC adresách vyžaduje předchozí registraci počítačů členství ve VLAN je udržováno i při fyzickém přemístění počítače různých VLAN mohou být připojeny do jednoho portu přepínače LAN je definována seznamem MAC adres Zajišťuje úplný pohyb uživatele Pokud je třeba, jsou klienti i servery stále na téže LAN Problém: potřeba udržovat příliš mnoho adres 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 7 VLAN úrovně 3 Členství ve VLAN odvozeno od pole TYPE protokolu a podle adresových polí IP VLAN konfigurace je určena přepínači Do VLAN nepřísluší stanice, ale pakety Více-protokolové stanice mohou být ve více VLAN Obecně pomalejší než předchozí 2 typy VLAN členství ve VLAN je určováno podle úrovně 3, ale nemá nic společného se směrovači nebo směrováním IP adresa je použita pouze k mapování na VLAN, není jinak zpracovávána 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 8
VLAN trunk vzdálené propojení lokálních sítí Podle doporučení IEEE 802.1q Přenos pro více VLAN jednou linkou trunk (dálkové vedení) Rámce Ethernetu jsou označovány VLAN ID (tag) Schonost zpracovávat VLAN-ová i ne-vlan-ová zařízení 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 9 VLAN tagging (značkování paketů VLAN) Hranový přepínač (Ingress switch) přidá značku obsahující ID VLAN do příchozích paketů Mezilehlé přepínače VLAN ID nepřepočítávají Poslední hranový přepínač (Egress switch) značku z odchozího rámce odstraní. Rámec TPID Tag Protocol ID CFI Canonical Format Indicator (přítomnost-nepřítomnost části RIF) RIF Source Routing Information Field 01 bez směrování max délka dat v IEEE802.3 1470 slabik priorita 0 < 1 < 2 <... < 7 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 10
VLAN tagging (značkování paketů VLAN) 6 bytes 6 bytes 4 bytes 2 bytes 46 1,500 bytes 4 bytes Destination MAC Source MAC 802.1Q Tag Protocol type field Data FCS Proprietary 2-byte number Tag protocol identifier Priority CFI VLAN ID 16 bits 3 bits 1 bit 12 bits Tag control field 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 11 Vlastnosti IEEE 802.1Q dovoluje až 4095 VLAN dovoluje port, MAC, L3 i vyšší VLAN dovoluje míchat klasické i VLAN přepínače rozšiřuje IEEE 802.1p (priority) na VLAN 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 12
Vlastnosti IEEE 802.Q 7 6 5 High priority Three priority levels 4 3 2 Medium priority 1 0 Low priority 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 13 Filtrovací databáze na daném LAN segmentu pro danou VLAN musí být všechny rámce značkovány různé VLAN na tomtéž segmentu mohou využívat různé parametry informace o členství ve VLAN je uložena ve filtrovací databázi existují 2 typy položek VLAN registrační položky (port a VLAN) Skupinové registrační položky (posílání m-castů do VLAN) Oba typy mohou být statické nebo dynamické Statické položky zařizuje management Dynamické položky naučené, časově omezená platnost 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 14
Vytváření a propagace dynamických VLAN položek GVRP GVRP GARP VLAN Registration Protocol GARP Generic Attribute Registration Protocol GARP členové vytváří/ruší členství ve VLAN (přidávání/rušení položek) VLAN přepínače musí propagovat změny členství ve VLAN na všechny aktivní porty GMRP Group Multicast Registration Protocol Položky registrace skupin indikují pro každý port má-li tam být multicast rámec pro VLAN poslán nebo ne 11.10.2006 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2 15