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
11.10.2006
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
2
VLAN Virtual LAN
Ve skupině jsou síťová zařízení, která
11.10.2006
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
3
Důvody zavedení VLAN
Nezávislost na umístění Mobilita uživatelů – zůstávají ve stejné LAN i po přemístění Lepší bezpečnost a vyšší výkonnost
Členství ve VLAN je definováno administrátorem
Přenosy ve VLAN jsou přepínané, mezi různými VLAN směrované 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
11.10.2006
Skupin portů (VLAN úroveň 1) MAC adres (VLAN úroveň 2) Protokolu 3 a vyšší úrovně (VLAN úroveň 3)
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
11.10.2006
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
10
VLAN tagging (značkování paketů VLAN) 6 bytes
6 bytes
4 bytes
Destination MAC
Source MAC
802.1Q Tag
Proprietary 2-byte number 16 bits Tag protocol identifier
11.10.2006
2 bytes 46–1,500 bytes 4 bytes Protocol type field
Data
Priority
CFI
VLAN ID
3 bits
1 bit
12 bits
FCS
Tag control field
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
Three priority levels
11.10.2006
7 6 5
High priority
4 3 2
Medium priority
1 0
Low priority
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
11.10.2006
Statické položky – zařizuje management Dynamické položky – naučené, časově omezená platnost 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
11.10.2006
Položky registrace skupin – indikují pro každý port má-li tam být multicast rámec pro VLAN poslán nebo ne Projektování distribuovaných systémů - lekce 2
15