VLAN
共通のスイッチや配線上に論理的に構成したLANである。VLANごとにブロードキャストドメインが分かれ、異なるVLAN間の通信にはルーティングなどの中継が必要になる。
イマシルちゃんの解説
社員のパソコンと来客のパソコンを、同じスイッチにつなぎながら別々のLANとして扱いたいとするね。
そのために論理的に分けたLANがVLANだよ。
たとえば接続口ごとに所属を設定すれば、一台のスイッチの中で社員用と来客用のグループを作れるんだ。
各グループの全員宛てに送ったデータは、別のグループへはそのまま広がらないよ。
グループを越える通信は、別のネットワークへ中継する機器や機能を通す必要があるの。
そこで許可する通信を決めれば、必要な行き来だけを通す設計にもできるんだ。
機器や配線を共有しながら、目的に合わせてLANを分けられるんだよ。
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より深い解説
定義
VLAN(Virtual LAN)は、レイヤ2スイッチの機能により、物理的な配線とは独立して、論理的なLAN(ブロードキャストドメイン)を構成する技術である。VLANが異なる端末同士は、同じスイッチにつながっていても直接通信できず、通信するにはルータやレイヤ3スイッチでルーティングする必要がある。
VLANを使う目的
| 目的 | 内容 |
|---|---|
| ブロードキャストの抑制 | ブロードキャストが届く範囲を小さくし、不要なトラフィックを減らす |
| セキュリティ | 部署やシステムごとにネットワークを分け、通信を制限する |
| 柔軟な構成 | 席替えや組織の変更に、配線を変えずに設定だけで対応する |
VLANの種類
| 種類 | 所属を決めるもの | 内容 |
|---|---|---|
| ポートVLAN(ポートベースVLAN) | スイッチのポート | ポートごとに所属するVLANを1つ設定する。最も一般的 |
| タグVLAN | フレームに付けたVLANタグ | IEEE 802.1Qで定められたタグをフレームに挿入し、1本のリンクで複数のVLANのフレームを運ぶ |
| MACアドレスベースVLAN | 端末のMACアドレス | 端末をどのポートにつないでも、同じVLANに所属させる |
| 認証VLAN(ダイナミックVLAN) | 認証の結果 | IEEE 802.1Xなどで認証した利用者に応じて、RADIUSサーバが所属VLANを指定する |
アクセスポートとトランクポート
| ポート | 運ぶVLAN | タグ |
|---|---|---|
| アクセスポート | 1つ | 付けない(端末はタグを意識しない) |
| トランクポート | 複数 | IEEE 802.1Qのタグで、どのVLANのフレームかを区別する(ネイティブVLANはタグなし) |
スイッチ同士やスイッチとルータの間をトランクポートでつなぐと、1本のケーブルで複数のVLANの通信をまとめて運べる。
VLAN IDの範囲
IEEE 802.1QのVLAN IDは12ビットで、0~4095の値をとる。0と4095は予約されているため、使えるのは1~4094である。
VLANの情報の自動登録
| 仕組み | 内容 |
|---|---|
| GARP / GVRP | IEEE 802.1Dで定められた、属性(VLANなど)をスイッチ間で登録・伝達する仕組みと、それを使ったVLAN情報の伝達プロトコル。現在はMRP / MVRPに置き換えられている |
| VTP | シスコ社の独自方式。VLANの設定をスイッチ間で同期する |
VLANとスパニングツリー
VLANが複数あるネットワークでも、STPやRSTPでは木が1つしか作れない。複数のVLANをまとめた単位ごとに別の木を作り、リンクを有効に使えるようにしたのがMSTPである。
認証結果に応じて接続先を選ぶ
認証VLANでは、スイッチや無線LANアクセスポイントなどが利用者や端末を認証し、結果に応じて所属VLANや接続の扱いを決める。IEEE 802.1XとRADIUSを用いる構成では、認証サーバから返された属性で所属先を指定できる。
独自の例として、社員は業務用VLAN、来訪者はインターネット専用VLANへ割り当てる。認証できない端末をどう扱うかも設定し、業務ネットワークへ無条件に参加させない。
これは、DHCPでIP設定を配ることや、Webサービスのログインをまとめることとは役割が異なる。認証後にも、VLAN間のアクセス制御や、所属先に合ったIP設定が必要である。
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