VLAN

1. VLAN Projektování distribuovaných systémů Lekce 2 Ing. Jiří ledvina, CSc

2. VLANVirtual 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 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2

3. VLANVirtual 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 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2

4. 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 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2

5. 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) Projektování distribuovaných systémů - lekce 2

6. 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) Projektování distribuovaných systémů - lekce 2

7. 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 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2

8. 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 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2

9. 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 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2

10. 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 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2

11. 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 Protocoltype field Data FCS Proprietary 2-byte number Priority CFI VLAN ID 16 bits 3 bits 1 bit 12 bits Tag protocolidentifier Tag control field Projektování distribuovaných systémů - lekce 2

12. 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 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2

13. Vlastnosti IEEE 802.Q 7 6 5 High priority 4 3 2 Three priority levels Medium priority 1 0 Low priority Projektování distribuovaných systémů - lekce 2

14. 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 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2

15. 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 Projektování distribuovaných systémů - lekce 2