شبکه مجازی چیست

شبکه مجازی انتقال داده های دیجیتالی بین رایانه های مختلف به عنوان ارتباط داده شناخته می شود و تبادل داده بین دو یا چند رایانه به عنوان شبکه رایانه ای یا شبکه داده شناخته می شود. تبادل داده می تواند به صورت سیمی یا بی سیم صورت گیرد. LAN ( Local Area Network) می تواند داده های فرستنده را به هر گیرنده ی همان شبکه LAN با استفاده از دستگاه سوئیچ یا روتر منتقل کند ، اما عیب اصلی استفاده از یک LAN این است که یک فرایند وقت گیر است. از این رو برای غلبه بر این نقطه ضعف از شبکه محلی مجازی استفاده شده است. در این مقاله اهمیت شبکه محلی محلی مجازی مجازی و پروتکل آن توضیح داده شده است.

شبکه مجازی چیست

 

Definition: A VLAN یک شبکه منطقه مجازی است که به ما کمک می کند تا با کمک یک سوییچ شبکه چند شبکه LAN ایجاد کنیم و همچنین به ما امکان برقراری ارتباط بین شبکه محلی محلی مجازی مختلف VLAN را بدون استفاده از هیچ وسیله واسط فیزیکی مانند روتر می دهد. هدف اصلی VLAN این است که می تواند احتقان را کاهش دهد. برای درک بهتر ، نمونه ای از LAN و VLAN را در نظر بگیریم.

 

معماری LAN را می توان با مثال زیر فهمید ، در یک سازمان بگذارید فرض کنیم ۳ گروپ ، گروه ۱ ، گروه ۲ ، گروه ۳ وجود دارد ، اگر نمی خواهیم کسی از گروه با سایر گروه ها ارتباط برقرار کند ، از سه سوئیچ جداگانه و برای ارتباطات استفاده می کنیم. بین سه گروه ، از یک روتر دستگاه شبکه ای اضافی استفاده می کنیم که به LAN شناخته می شود. جایی که هزینه نگهداری و مصرف زمان افزایش می یابد.

 

VLAN ها در لایه پیوند داده های مدل OSI عمل می کنند. جایی که دستگاه ها را در لایه ۲ OSI تقسیم می کنیم و داده ها را بر روی لایه ۳ OSI پخش می کنیم. ارتباط بین هر دو سیستم می تواند با استفاده از یک رسانه مانند روتر صورت گیرد ، به همین ترتیب ، اگر وضعیت LAN را در نظر بگیریم که یک ایستگاه کاری داده ها را با استفاده از داده های برچسب زده شده و شناسه VLAN به پل LAN منتقل می کند. در مورد برچسب زدن ، این می تواند اطلاعاتی را از داده VLAN بدست آورد. به این فرآیند برچسب زدن ، برچسب زدن صریح گفته می شود.

فرایند دانستن به کدام LAN ، داده متعلق است به عنوان برچسب زدن ضمنی شناخته می شود ، می توان آن را بر اساس اطلاعات درگاه تحویل یافته شناسایی کرد. برچسب زدن می تواند توسط MAC (کنترل دسترسی متوسط) ، آدرس شبکه یا ترکیبی از هردو انجام شود. VLAN محدوده ها یا کلاسهای مختلف آدرس IP را به گروهی از رایانه های متصل شده به همان سوئیچ اضافه می کند. در جایی که ما چندین شبکه را با یک سوییچ واحد ایجاد می کنیم ، امکان ارتباط با دیگر شبکه های مجازی را نیز فراهم می کند. استاندارد VLAN که هم اکنون مورد استفاده قرار می گیرد IEEE 802.1Q Draft Standard است. VLAN ها بر اساس طبقه بندی به سه دسته تقسیم می شوند

آدرس بندر

 

جایی که عضویت توسط بندر منبع VLAN تعریف شده است. این دستگاه در LAYER 1 مدل OSI عمل می کند. نقطه ضعف این است که هر زمان که کاربر به یک مکان جدید که یک اتصال جدید پل است ، تغییر مکان می دهد ، پس کاربر مجبور است مجدداً VLAN را انجام دهد که یک فرایند وقت گیر است. مثال: بندر ۱ ، بندر ۲ ، بندر ۳ ، بندر ۴ به VLAN1 ، VLAN1 ، VLAN2 ، VLAN1 اختصاص داده شده است.

آدرس MAC

 

VLAN از آدرس MAC ایستگاه کاری استفاده می کند ، سوئیچ به همه آدرس های LAN MAC که به هم متصل هستند ، توجه می کند. نقطه ضعف اصلی این است که عضویت VLAN باید در ابتدای ارتباط برای هر کاربر مشخص شود. با افزایش تعداد کاربران ، اختصاص دادن به هر کاربر دشوار خواهد بود.

نوع پروتکل

 

این نوع در لایه ۲ مدل OSI کار می کند ، جایی که پروتکل را می توان به VLAN مختلف اختصاص داد. به عنوان مثال ، اگر یک پروتکل IP و IPX را به VLAN 1 و VLA 2 اختصاص دهیم در نظر بگیریم.

LAN مجازی در شبکه رایانه ای

 

VLAN در یک شبکه رایانه ای را می توان از مثال زیر فهمید

۱ اگر یک کامپیوتر را در بخش بگیریم ، یک آدرس IP کلاس A داریم ، رایانه در بخش

-۲ ما دارای آدرس IP کلاس B هستیم و کامپیوتر در بخش

-۳ ما آدرس IP کلاس C داریم.

حال اگر می خواهیم ارتباط بین بخش-۱ و بخش -۲ و نه با بخش -۳ برقرار شود ، از مطابق شکل زیر از VLAN استفاده می کنیم.

 

انواع پیوندها در شبکه مجازی

 

سه نوع پیوند در VLAN موجود است ،

• پیوند دسترسی
• پیوند تنه
• پیوند ترکیبی

 

پیوند دسترسی

 

تفاوت بین LAN و VLAN

 

در مورد تفاوت LAN و VLAN در زیر بحث شده است.

LAN	VLAN
تمام تنظیمات مورد نیاز بر روی رایانه شخصی انجام می شود	تنظیمات بر روی هر دو کامپیوتر و سوئیچ انجام می شود
درگاه های موجود در سوئیچ قابل تنظیم نیستند	هر درگاه سوئیچ پیکربندی شده است
برای برقراری ارتباط با شبکه دیگر از روتر استفاده می شود.	تمام تنظیمات با استفاده از سوئیچ انجام می شود. از این رو هیچ روتر استفاده نمی شود.
سفر داده ها در همان حوزه پخش	VLAN دامنه پخش خود را دارد
ترافیک شبکه بیشتر است	ترافیک شبکه کمتر است
هزینه شبکه زیاد است	هزینه شبکه کم است.

پروتکل Trunking VLAN

 

پروتکل trunking VTP یا VLAN اجازه می دهد تا سوئیچ ها در پیکربندی VLAN در آنجا همگام شوند. به عنوان مثال ، اجازه دهید سناریویی را در نظر بگیریم که می خواهیم VLAN جدید را پیکربندی کنیم ، پس باید برای پیکربندی به یک سوئیچ فردی متصل شویم و به صورت دستی تایپ کنیم. هنگامی که تعداد بیشتری سوئیچ VLAN وجود دارد ، پیچیدگی افزایش می یابد.

از این رو برای غلبه بر چنین دشواری ها ، ما VLAN را روی یک سوییچ پیکربندی می کنیم و سایر VLAN ها همزمان VLAN را همزمان و وصل می کنند. اینگونه کار می کند که دقیقاً پروتکل Trunking VLAN چگونه کار می کند. سوئیچ فردی که مورد استفاده قرار می گیرد دارای پایگاه داده VLAN خاص خود است و دارای یک شماره تجدید نظر است. هرگاه VLAN متصل یا حذف شود ، دیتابیس تغییر می کند و تعداد نسخه تجدیدنظر توسط ۱ VLAN 20 افزایش می یابد.

 

خلاصه پیام های تبلیغات

 

پیام ها ارسال می شوند تا به کلیه سوئیچ ها شناخته شود که تعداد نسخه فعلی VLAN- شبکه محلی مجازی VLAN توسط پیام های خلاصه تبلیغات است ، که شامل

• نام دامنه VTP: که در یک دقیقه جابجا می شوند ،
• رمز عبور VTP: که در یک دقیقه دریافت می شود
• شماره تجدید نظر: جایی که هر سوئیچ می تواند با پایگاه داده خود مقایسه کند ، و
• زمینه دنبال کننده: که نشان می دهد پیام های دیگر دنبال خواهند شد.
• این تبلیغات خلاصه برای هر ۵ دقیقه منتقل می شود.
• این پیام های تبلیغاتی خلاصه هنگام به روزرسانی یک پایگاه داده استفاده می شود.
• هر سوئیچ با ارسال پیام های خلاصه تبلیغات خود با یکدیگر ارتباط برقرار می کند و با مقایسه آن با شماره های تجدید نظر ، پایگاه داده آنها با یکدیگر مطابقت می کند.

تبلیغات زیر مجموعه

 

هر وقت بروزرسانی در VLAN وجود داشته باشد ، سوئیچ اصلی پیام به روز شده را به سوییچ های دیگر که در حال همگام سازی هستند ارسال می کند. به این پیام تبلیغات زیر مجموعه گفته می شود. که از نام دامنه VTP و کلیه اطلاعات VLAN تشکیل شده است. اگر چندین VLAN وجود دارد که می توانید به تبلیغات زیرمجموعه بیشتری اضافه کنید.

درخواست تبلیغات

 

درخواست تبلیغ هنگامی استفاده می شود که نام دامنه VTP تغییر کرده یا سوئیچ یک تبلیغات خلاصه با شماره تجدید نظر بالاتر از درآمد خود دریافت کند. این پیامها به این سوئیچ اجازه می دهند تا تبلیغات زیر مجموعه ای را برای همگام سازی پایگاه داده VLAN خود درخواست کند.

حالت های عملکرد

 

VTP می تواند در سه حالت کار کند

• حالت سرور : جایی که می تواند VLAN ایجاد کند و به روزرسانی ها را ارسال می کند و پایگاه داده VTP را تبلیغ می کند.
• حالت مشتری : آنها نمی توانند VLAN را ایجاد کنند ، آنها فقط می توانند از سوئیچ های خدمات بروزرسانی کنند و پایگاه های داده VTP را به روز کنند و تبلیغ کنند.
• شفاف: VTP غیرفعال است ، آنها می توانند VLAN خود را ایجاد کنند ، بروزرسانی یا تبلیغ نمی کنند بلکه به روز رسانی می کنند.

هرس VTP

 

این یک ویژگی VTP است که مانع از ارسال ترافیک غیرضروری به سوئیچ های بدون پورت در VLAN خاص می شود. سوئیچ ها VLAN را از تنه های هرس می کنند تا از پهنای باند غیرضروری و استفاده از منابع استفاده کنند. آنها این کار را با ارسال پیام پیوستن انجام می دهند.

الزامات

 

موارد زیر الزاماتی برای عملکرد VTP است

• پیوندها باید تنه باشند
• نام دامنه VTP
• گذرواژه VTP (اختیاری).

مزایای استفاده از LAN مجازی

 

مزایای VLAN است

• کنترل پخش: برای برقراری هرگونه ارتباط از طریق شبکه ، داده ها باید با استفاده از پروتکل های مختلف پخش شوند. به عنوان مثال ، در یک لایه ۲ شبکه از یک دامنه پخش منفرد استفاده می کند که می تواند تا مسافت طولانی پخش شود و پهنای باند موجود را مصرف می کند . در حالی که یک ۳ لایه دامنه پخش را دارد. برای غلبه بر مشکلات ترافیکی ، شبکه بزرگ محلی به VLAN های کوچکتر تقسیم می شود ، جایی که پخش فقط به VLAN مربوطه ارسال می شود.
• VLAN داده های حساس را با امنیت بالا محدود می کند
• VLAN های بزرگتر به VLAN های کوچکتر تقسیم می شوند که در مقایسه با شبکه روتر هزینه را کاهش می دهد.
• شفافیت لایه فیزیکی.

معایب LAN مجازی

 

مضرات VLAN هستند

• پیچیده برای رسیدگی
• تنظیمات بیشتری مورد نیاز است
• بالای سر.

برنامه های کاربردی شبکه LAN مجازی

 

فن آوری های شبکه ای که از VLAN استفاده می کند ،

• دستگاه خودپرداز – حالت انتقال ناهمزمان
• شبکه محلی کابلی
• FDDI

VLAN مانند شبکه قابل اجرا است

• تولید
• VoIP

سؤالات متداول

 

۱) چرا از VLAN استفاده می شود؟

VLAN برای غلبه بر ازدحام در ارتباطات شبکه هنگامی که منابع شبکه زیادی وجود دارد ، استفاده می شود. با استفاده از نرم افزار فعال می شود.

۲) کدام دامنه VLAN کار می کند؟

VLAN در یک دامنه پخش کار می کند.

۳) چند VLAN می توانند پشتیبانی را تغییر دهند؟

نسخه VTP 1 و نسخه ۲ از شناسه های VLAN 1 تا ۱۰۰۵٫VTP نسخه ۳ از محدوده VLAN پشتیبانی می کند (VLANs 1 تا ۴۰۹۴).

۴) درگاه صندوق عقب چیست؟

درگاه صندوق عقب ترافیک برای تمام VLAN که توسط یک سوئیچ خاص قابل دسترسی است ، انجام می دهد.

۵) آیا یک درگاه می تواند عضو دو VLAN باشد؟

یک درگاه واحد نمی تواند به دو VLAN دسترسی داشته باشد.

بنابراین ، ارتباطات بین هر دو سیستم با استفاده از یک رسانه می تواند صورت گیرد که سیم یا بی سیم باشد. شبکه های رایانه ای از مفهوم VLAN – Virtual Local Area Area استفاده می کنند ، جایی که ما شبکه فیزیکی را که با استفاده از نرم افزار پیکربندی شده است تقسیم می کنیم ، در صورت وجود تعداد بیشتری سیستم در شبکه رایانه ای ، از آن استفاده می شود. این پیام های بزرگتر را که باید در بلوک های کوچک پخش شوند ، تقسیم می کند ، همچنین به مدیر شبکه اجازه می دهد تا با استفاده از پروتکل VLAN کنترل مناسبی بر ترافیک داشته باشد.