VLAN έναντι υποδικτύου: Εξηγούνται οι διαφορές [2023]

Το VLAN και το υποδίκτυο είναι θεμελιώδεις έννοιες στη δικτύωση που παίζουν σημαντικό ρόλο στο σχεδιασμό και τη διαχείριση του δικτύου.

Στον σημερινό ψηφιακό κόσμο, η Δικτύωση έχει γίνει αναπόσπαστο μέρος σχεδόν κάθε οργανισμού.

Καθώς η πολυπλοκότητα και η κλίμακα των δικτύων συνεχίζουν να μεγαλώνουν, έχει καταστεί ζωτικής σημασίας για τους μηχανικούς δικτύων να κατανοήσουν τη λειτουργία του VLAN και του υποδικτύου.

Ας αρχίσουμε!

Τι είναι ένα VLAN;

Το VLAN σημαίνει Virtual Local Area Network. Είναι ένας τύπος τοπολογίας δικτύου που σας επιτρέπει να δημιουργείτε λογικές ομάδες συσκευών σε ένα δίκτυο, ακόμα κι αν δεν είναι φυσικά συνδεδεμένες στον ίδιο μεταγωγέα.

Είναι σαν ένα παράλληλο σύμπαν δικτύων που υπάρχουν στον ίδιο φυσικό χώρο!

Μπορείτε να τμηματοποιήσετε ένα φυσικό δίκτυο σε πολλά εικονικά δίκτυα, το καθένα με το δικό του σύνολο πόρων και πολιτικών ασφαλείας χρησιμοποιώντας VLAN.

τι χρειάζεται να το χρησιμοποιήσετε;🤔

Λοιπόν, σε έναν μεγάλο οργανισμό, μπορεί να υπάρχουν πολλά διαφορετικά τμήματα ή ομάδες που έχουν διαφορετικές ανάγκες δικτύου.

Για παράδειγμα, η οικονομική ομάδα μπορεί να χρειάζεται επιπλέον ασφάλεια και εύρος ζώνης σε σύγκριση με την ομάδα μάρκετινγκ. Με τα VLAN, μπορείτε να δώσετε σε κάθε ομάδα το δικό της δίκτυο χωρίς να χρειάζεται να τα διαχωρίσετε φυσικά.

Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα των VLAN είναι η βελτιωμένη ασφάλεια που παρέχουν.

Επιτρέπει τη λογική ομαδοποίηση των πόρων του δικτύου με βάση τις απαιτήσεις ασφαλείας. Αυτός ο διαχωρισμός δεδομένων ενισχύει την ασφάλεια περιορίζοντας την πρόσβαση σε πόρους και απομονώνοντας δεδομένα από άλλα VLAN.

Επιπλέον, τα VLAN βοηθούν στη βελτιστοποίηση της απόδοσης του δικτύου ελαχιστοποιώντας τη συμφόρηση δικτύου. Με τη διαίρεση ενός δικτύου σε μικρότερα τμήματα, η κυκλοφορία πολλαπλής διανομής μειώνεται, γεγονός που οδηγεί σε αυξημένη απόδοση δικτύου.

Παρέχουν επίσης ευελιξία στο σχεδιασμό ενός δικτύου που επιτρέπει την πραγματοποίηση αλλαγών στη διαμόρφωση του δικτύου χωρίς την ανάγκη φυσικής επανακαλωδίωσης του δικτύου. Μπορούν να προστεθούν ή να διαγραφούν νέα VLAN σύμφωνα με τις εξελισσόμενες απαιτήσεις του δικτύου.

Πώς λειτουργεί το VLAN;

Το μοντέλο εργασίας είναι πολύ απλό!

Το VLAN είναι σαν ένας μαγικός μονόκερος που υπάρχει μέσα στο φυσικό δίκτυο. Επιτρέπει στους διαχειριστές δικτύου να διαχωρίζουν τις συσκευές σε λογικές ομάδες που κανονικά δεν μπορούν να επικοινωνήσουν μεταξύ τους, ακόμα κι αν είναι συνδεδεμένες στον ίδιο διακόπτη ή δρομολογητή.

  Έχετε κατεστραμμένα αρχεία βίντεο; Δοκιμάστε αυτά τα 11 Λογισμικά επισκευής βίντεο για ανάκτηση

Αυτό επιτυγχάνεται μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται VLAN tagging, η οποία προσθέτει μια ειδική κεφαλίδα στα πλαίσια Ethernet που προσδιορίζει το VLAN στο οποίο ανήκουν.

Τα VLAN διαμορφώνονται συνήθως σε επίπεδο μεταγωγής, όπου μπορείτε να εκχωρήσετε μεμονωμένες θύρες σε διαφορετικά VLAN με βάση τη διεύθυνση MAC, το πρωτόκολλο ή άλλα κριτήρια.

Όταν μια συσκευή στέλνει ένα πλαίσιο σε ένα VLAN, ο διακόπτης κοιτάζει την ετικέτα VLAN και προωθεί το πλαίσιο μόνο στις θύρες που είναι μέλη αυτού του VLAN. Αυτό δημιουργεί ένα είδος περιφραγμένου κήπου μέσα στο δίκτυο.

Πηγή εικόνας – fiberopticshare

Οι συσκευές εντός του ίδιου VLAN μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους σαν να ήταν στο ίδιο φυσικό δίκτυο, ενώ οι συσκευές σε διαφορετικά VLAN πρέπει να περάσουν από έναν δρομολογητή ή έναν διακόπτη επιπέδου-3 για να επικοινωνήσουν.

Τι είναι ένα υποδίκτυο;

Ένα υποδίκτυο, συντομογραφία για το υποδίκτυο, είναι ένα μικρότερο δίκτυο μέσα σε ένα μεγαλύτερο δίκτυο. Δημιουργείται με διαίρεση ενός μεγαλύτερου δικτύου σε πολλαπλά μικρότερα υποδίκτυα, με κάθε υποδίκτυο να έχει τη δική του μοναδική διεύθυνση δικτύου.

Η υποδικτύωση χρησιμοποιείται συχνά σε μεγάλους οργανισμούς ή εταιρείες με πολλά διαφορετικά τμήματα ή τοποθεσίες. Αυτό επιτρέπει την καλύτερη διαχείριση και έλεγχο της κυκλοφορίας του δικτύου καθώς και τη βελτίωση της ασφάλειας απομονώνοντας διαφορετικές περιοχές του δικτύου.

Αλλά περιμένετε, υπάρχουν περισσότερα!

Κάθε υποδίκτυο έχει το δικό του εύρος διευθύνσεων IP. Και οι συσκευές μέσα σε ένα υποδίκτυο μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους απευθείας χωρίς να απαιτείται δρομολόγηση μέσω άλλων υποδικτύων ή του κύριου δικτύου. Αυτό μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της συμφόρησης στο κύριο δίκτυο και στη βελτίωση της συνολικής απόδοσης του δικτύου.

Και εδώ είναι μια λίστα με αριθμομηχανές υποδικτύου για τη δημιουργία υποδικτύων για ένα δεδομένο εύρος διευθύνσεων IP.

Πώς λειτουργεί η υποδικτύωση;

Φανταστείτε ότι έχουμε ένα δίκτυο κλάσης C με διεύθυνση IP 192.168.1.0 και μάσκα υποδικτύου 255.255.255.0. Αυτό σημαίνει ότι έχουμε 256 διαθέσιμες διευθύνσεις IP, με τις τρεις πρώτες οκτάδες να αντιπροσωπεύουν το τμήμα δικτύου και την τελευταία οκτάδα να αντιπροσωπεύουν το τμήμα του κεντρικού υπολογιστή.

Εύκολο πεσί, σωστά;😅

Τώρα, ας πούμε ότι θέλουμε να χωρίσουμε αυτό το δίκτυο σε τέσσερα μικρότερα υποδίκτυα. Για να το πετύχουμε αυτό, πρέπει να δανειστούμε δύο bit από το κεντρικό τμήμα της διεύθυνσης IP και να τα χρησιμοποιήσουμε για να δημιουργήσουμε πρόσθετες διευθύνσεις δικτύου.

  Τι είναι το Microsoft Edge Secure Network και πώς να το χρησιμοποιήσετε

Μπαίνουμε σε μερικά σοβαρά τεχνικά θέματα εδώ!

Με δανεισμό δύο bit, παίρνουμε μια νέα μάσκα υποδικτύου 255.255.255.192.

Η δυαδική αναπαράσταση αυτής της νέας μάσκας υποδικτύου είναι 11111111.11111111.11111111.11000000, που υποδηλώνει ότι τα πρώτα 26 bit ανήκουν στο τμήμα δικτύου και τα τελευταία 6 bit ανήκουν στο τμήμα υποδοχής.

Για να προσδιορίσουμε τις διευθύνσεις δικτύου για καθένα από τα τέσσερα υποδίκτυα, αυξάνουμε τις τιμές της τελευταίας οκτάδας κατά 64 (2^6) για κάθε υποδίκτυο. Αυτό μας δίνει τέσσερα υποδίκτυα με τις ακόλουθες διευθύνσεις δικτύου:

192.168.1.0 (αρχικό δίκτυο)
192.168.1.64 (πρώτο υποδίκτυο)
192.168.1.128 (δεύτερο υποδίκτυο)
192.168.1.192 (τρίτο υποδίκτυο)

Κάθε υποδίκτυο μπορεί πλέον να έχει το δικό του εύρος διευθύνσεων κεντρικού υπολογιστή, με έως και 62 διευθύνσεις κεντρικού υπολογιστή ανά υποδίκτυο. Διαιρώντας το δίκτυο σε μικρότερα υποδίκτυα, μπορούμε να ενισχύσουμε την απόδοση και την ασφάλεια του δικτύου διαχωρίζοντας διαφορετικά μέρη του δικτύου.

VLAN έναντι υποδικτύου

Ακολουθεί ένας πίνακας που συγκρίνει VLAN και Subnet:

VLANSubnetΛειτουργεί στο επίπεδο 2 του μοντέλου OSIΦυσική διαίρεση ενός δικτύουΛειτουργεί στο επίπεδο 3 του μοντέλου OSIΧρησιμοποιεί προθέματα δικτύου σε διαφορετικές διευθύνσεις IPΤμήματα δικτύου σε τομείς μετάδοσηςΔιαιρεί ένα μεγαλύτερο δίκτυο σε μικρότερα υποδίκτυαΕφαρμόζεται με χρήση μεταγωγέωνΕφαρμόζεται με χρήση δρομολογητώνΒελτιώνει όλες τις επιδόσεις των διευθύνσεων και την ασφάλεια δρομολόγηση και απόδοση δικτύουΜπορεί να εκτείνεται σε πολλές φυσικές τοποθεσίες Συνήθως περιορίζεται σε μια μεμονωμένη φυσική τοποθεσίαΧρησιμοποιεί ετικέτες VLAN για διαφοροποίηση της κυκλοφορίαςΧρησιμοποιεί προθέματα δικτύου για διαφοροποίηση διευθύνσεων IPΕπιτρέπει πιο λεπτομερή έλεγχο της κυκλοφορίας δικτύου Απλοποιεί τη διαχείριση δικτύου ομαδοποιώντας συσκευές με παρόμοιες διευθύνσεις IP

Το VLAN και το υποδίκτυο είναι δύο πυλώνες του τοπίου της αρχιτεκτονικής δικτύου, το καθένα με τις δικές του μοναδικές δυνάμεις και δυνάμεις.

Το VLAN κυβερνά την εικονική σφαίρα με τη δύναμή του για τμηματοποίηση δικτύου και απομόνωση κυκλοφορίας.

Το υποδίκτυο, από την άλλη πλευρά, είναι κύριος του φυσικού πεδίου με την ικανότητά του να διαιρεί και να κατακτά το δίκτυο μέσω της εκχώρησης διευθύνσεων IP, της δρομολόγησης και της διαχείρισης απόδοσης.

Χρήση περιπτώσεων VLAN

Απομόνωση κυκλοφορίας δικτύου

Για τη μείωση της συμφόρησης και την ενίσχυση της απόδοσης του δικτύου, διάφορες μορφές κίνησης δικτύου, όπως φωνή και δεδομένα, μπορούν να διαχωριστούν χρησιμοποιώντας VLAN.

Ασφαλής έλεγχος πρόσβασης

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία χωριστών δικτύων για φιλοξενούμενους χρήστες, εργολάβους ή διαφορετικά τμήματα εντός ενός οργανισμού για τη βελτίωση της ασφάλειας και του απορρήτου.

Πολυενοικιαζόμενα περιβάλλοντα

Σε κοινόχρηστα περιβάλλοντα φιλοξενίας ή cloud, το VLAN δημιουργεί εικονικά δίκτυα για διαφορετικούς πελάτες ή ενοικιαστές για να απομονώσει την επισκεψιμότητά τους και να εξασφαλίσει το απόρρητο.

  Πώς να αποκτήσετε το Samsung Password Manager

Τηλεδιάσκεψη & εφαρμογές VoIP

Τα VLAN μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης του δικτύου για εφαρμογές VoIP διαχωρίζοντας την κίνηση από την άλλη κίνηση δικτύου.

Χρήση περιπτώσεων υποδικτύου

Διαχείριση διευθύνσεων IP

Τα υποδίκτυα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διαίρεση ενός μεγαλύτερου δικτύου σε μικρότερα υποδίκτυα για την αποτελεσματική διαχείριση της εκχώρησης διευθύνσεων IP.

Απόδοση δικτύου

Διαιρώντας το δίκτυο σε μικρότερα τμήματα, μπορεί να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα του δικτύου και να μειώσει την καθυστέρηση.

Ασφάλεια

Και ας μην ξεχνάμε την ασφάλεια. Τα υποδίκτυα μπορούν να περιορίσουν την πρόσβαση σε πόρους δικτύου τοποθετώντας τους σε διαφορετικά υποδίκτυα και περιορίζοντας την πρόσβαση μεταξύ των υποδικτύων.

Δρομολόγηση

Χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της δρομολόγησης δικτύου κατευθύνοντας την κυκλοφορία μεταξύ διαφορετικών υποδικτύων μέσω δρομολογητών ή άλλων συσκευών δικτύου.

Γεωγραφικά κατανεμημένα δίκτυα

Τα υποδίκτυα χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ξεχωριστών δικτύων για γεωγραφικά διασκορπισμένες τοποθεσίες που μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση του δικτύου και να μειώσουν τον λανθάνοντα χρόνο για απομακρυσμένους χρήστες.

Πώς VLAN και υποδίκτυο μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαζί;

Μέχρι τώρα, έχετε δει πώς λειτουργούν μεμονωμένα το VLAN και το υποδίκτυο.

τι μπορούν να κάνουν αν συνδυαστούν και τα δύο;

Όταν τα VLAN και τα υποδίκτυα χρησιμοποιούνται μαζί, κάθε VLAN εκχωρείται σε ένα συγκεκριμένο υποδίκτυο. Αυτό επιτρέπει στις συσκευές εντός του ίδιου VLAN να επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας την ίδια περιοχή διευθύνσεων IP και μάσκα υποδικτύου.

Για παράδειγμα, ένας διαχειριστής δικτύου μπορεί να δημιουργήσει ένα VLAN για το τμήμα μάρκετινγκ και να το εκχωρήσει σε ένα συγκεκριμένο υποδίκτυο, όπως το 192.168.1.0/24.

Οι συσκευές εντός του VLAN μάρκετινγκ θα χρησιμοποιούν διευθύνσεις IP στην περιοχή από 192.168.1.1 έως 192.168.1.254 και μάσκα υποδικτύου 255.255.255.0. Οι συσκευές σε άλλα VLAN θα εκχωρούνται σε διαφορετικά υποδίκτυα με διαφορετικά εύρη διευθύνσεων IP και μάσκες υποδικτύου.

Αυτό επιτρέπει στους διαχειριστές δικτύου να έχουν μεγαλύτερη ευελιξία στην οργάνωση συσκευών με βάση τη λειτουργία, τη θέση τους ή άλλα κριτήρια, γεγονός που μπορεί να απλοποιήσει σημαντικά τη διαχείριση του δικτύου.

Σημείωση του συγγραφέα

Καθώς η τεχνολογία συνεχίζει να προοδεύει, οι μηχανικοί δικτύων πρέπει να παραμένουν ενημερωμένοι με τις πιο πρόσφατες εξελίξεις και να κατανοούν πώς να αξιοποιούν διάφορες τεχνολογίες όπως το υποδίκτυο για να βελτιώσουν την απόδοση και την ασφάλεια του δικτύου τους.

Ελπίζω να βρήκατε αυτό το άρθρο χρήσιμο για να μάθετε για τα VLAN και τα υποδίκτυα και πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαζί για τη δημιουργία πιο αποτελεσματικών και ασφαλών δικτύων.

Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει να μάθετε πώς να αντιμετωπίζετε προβλήματα καθυστέρησης δικτύου με το Wireshark.