Giới thiệu về VLAN
Một chức năng lớn của công nghệ chuyển mạch Ethernet đó là VLAN. Công nghệ VLAN được sử dụng để nhóm các máy trạm và máy chủ vào trong một nhóm logic.
Các thiết bị trong một VLAN được hạn chế truyền thông cùng với các thiết bị trong VLAN cho nên hoạt động mạng chuyển mạch giống như một số lượng của các LAN riêng lẻ không kết nối. Các doanh nghiệp thường sử dụng VLAN như một cách chắc chắn rằng các nhóm người dùng riêng biệt được nhóm một cách logic.
Với mạng LAN thông thường các nhóm làm việc và các phòng ban (Tiếp thị kinh doanh, Kế toán…) nằm trong một mạng vật lý, nhưng với VLAN thì được nằm trong một mạng logic.
Hình 1: Phân đoạn LAN truyền thống và phân đoạn VLAN
Ví dụ: Trong một toà nhà nhiều tầng của một công ty. Các công ty con thành viên nằm trên một tầng riêng biệt. Các công ty đều có các bộ phận giống nhau như: tiếp thị, kế toán…Những người của bộ phận Tiếp thị thì nằm trong VLAN Tiếp thị nhưng họ vẫn làm việc với bộ phận Kế toán nằm trong VLAN Tiếp thị.
Trong môi trường Ethernet LAN, tập hợp các thiết bị cùng nhận một broadcast bởi bất kỳ một thiết bị còn lại được gọi là một broadcast domain. Trên các switch không hỗ trợ VLAN, switch sẽ đẩy tất cả các broadcast ra tất cả các cổng, ngoại trừ cổng mà nó nhận frame. Kết quả là, tất cả các interface trên loại switch này là cùng broadcast domain.
Nếu switch này kết nối đến các switch và các hub khác, các cổng trên switch này cũng sẽ trong cùng broadcast domain. Mỗi một cổng trên switch có thể chia cho một VLAN. Những cổng được chia sẽ cho cùng một VLAN thì chia sẽ broadcast. Cổng nào không thuộc cùng VLAN thì sẽ không chia sẽ broadcast.
Những cải tiến của VLAN là làm giảm bớt broadcast và sự lãng phí băng thông. Một VLAN đơn giản là một tập hợp của các cổng của switch nằm trong cùng broadcast domain. Các cổng có thể được nhóm vào các VLAN khác nhau trên từng switch và trên nhiều switch.
Bằng cách tạo ra nhiều VLAN, các switch sẽ tạo ra nhiều broadcast domains. Khi đó, khi có một broadcast được gửi bởi một thiết bị nằm trong một VLAN sẽ được chuyển đến những thiết bị khác trong cùng VLAN, tuy nhiên broadcast sẽ không được forward đến các thiết bị trong VLAN khác.
Có 2 phương thức để tạo lập VLAN là VLAN tĩnh (Static VLAN) và VLAN động (Dynamic VLAN). Static VLAN Phương thức này được ám chỉ như là port-base membership.
Việc gán các cổng switch vào một VLAN là đã tạo một static VLAN. Giống như một thiết bị được kết nối vào mạng, nó tự động thừa nhận VLAN của cổng đó. Nếu user thay đổi các cổng và cần truy cập vào cùng một VLAN, thì người quản trị mạng cần phải khai báo cổng tới VLAN cho kết nối tới.
Dynamic VLAN VLAN được tạo thông qua việc sử dụng các phần mềm như Ciscowork 2000. Với một VMPS (VLAN Management Policy Server) có thể đăng ký các cổng cuả switch vào các VLAN một cách tự động dựa trên địa chỉ MAC nguồn của thiết bị được nối vào cổng.
Dynamic VLAN hiện thời tính đến thành viên của nó dựa trên địa chỉ MAC của thiết bị.
Như một thiết bị trong mạng, nó truy vấn một cơ sở dữ liệu trên VMPS của các VLAN thành viên.
Hình 2 : Trên cổng của switch được gán cho một VLAN cụ thể thì độc lập với người dùng hoặc hệ thống gắn với cổng đó. Khi người dùng gắn với cùng một phân đoạn mạng dùng chung, tất cả các người dùng đó cùng chia sẽ băng thông của phân đoạn mạng.
Mỗi một người dùng được gắn vào môi trường chia sẽ, thì sẽ có ít băng thông sẵn có cho mỗi người dùng, bởi vì tất cả các người dùng đầu nằm trên một miền xung đột. Nếu chia sẽ trở nên quá lớn, xung đột có thể sảy ra quá mức và các trình ứng dụng có thể bị mất chất lượng. Mỗi một cổng trên switch giống như một cổng của bridge và switch đơn giản là một bridge nhiều cổng.
End-to-End VLAN (VLAN đầu cuối) : Các End-to-end VLAN cho phép các thiết bị trong một nhóm sử dụng chung tài nguyên. Bao gồm các thông số như máy chủ lưu trữ, nhóm dự án và các phòng ban. Mục đích của các End-to-end VLAN là duy trì 80% thông lượng trên VLAN hiện thời.
Một End-to-end VLAN có các đặc điểm sau:
Như vậy, trong End-to-end VLAN, các người dùng sẽ được nhóm vào thành những nhóm dựa theo chức năng, theo nhóm dự án hoặc theo cách mà những người dùng đó sử dụng tài nguyên mạng.
Local VLAN (VLAN cục bộ) Nhiều hệ thống mạng mà cần có sự di chuyển tới những nơi tập trung tài nguyên, End-to-end VLAn trở nên khó duy trì. Những người dùng yêu cầu sử dụng nhiều nguồn tài nguyên khác nhau, nhiều trong số đó không còn ở trong VLAN của chúng nữa.
Bởi sự thay đổi về địa điểm và cách sử dụng tài nguyên. Các VLAN được tạo ra xung quanh các giới hạn địa lý hơn là giới hạn thông thường. Vị trí địa lý có thể rộng như toàn bộ một toà nhà, hoặc cũng có thể nhỏ như một switch trong một WiringCloset.
