Виртуальная локальная сеть: что это такое и зачем она нужна?

Виртуальная локальная сеть — логическая независимая структура, находящаяся в одной физической сети. Пользователь может иметь несколько VLAN в одном маршрутизаторе или коммутаторе. Каждая из этих сетей объединяет команды определенного сегмента, что имеет явные преимущества, когда речь идет об управлении и безопасности.

Эволюция дизайна виртуальной сети

Организации, которым требуется обновить свою устаревшую сеть, могут реализовать архитектуру WLAN, управляемую локальными контроллерами, или архитектуру с контроллерами, расположенными в облаке. Оба варианта предлагают значительные преимущества. Определение того, какая реализация будет работать лучше, зависит от нескольких факторов, включая структуру компании, текущий дизайн сети и предъявляемых требований.

Когда корпоративные WLAN были развернуты первоначально, каждая точка доступа была настроена и управлялась независимо от других в той же сети. В то время это не было проблемой, потому что большинство компаний определяли специальные зоны для беспроводных точек доступа. Обычно это были конференц-залы, вестибюли и открытые площадки — любое место с большим количеством пользователей и несколькими проводными портами.

По мере роста спроса на Wi-Fi на предприятии росла инфраструктура, необходимая для его предоставления. Сетевым администраторам приходилось управлять сотнями, а то и тысячами точек доступа. Технические проблемы, такие как помехи в совмещенном канале, регулировка мощности и роуминг клиентов, сделали многие сети нестабильными и непредсказуемыми.

Потребовалось создание виртуальной локальной сети, в которой поставщики размещали контроллеры, чтобы принудительно возвращать данные обратно. Они стали единым дроссельным пунктом для конфигурации точки доступа, связи и применяемой политики. Точки доступа потеряли свою индивидуальность, а контроллер стал «мозгом» для всей WLAN.

Типы конфигурации

Можно выделить шесть типов виртуальной локальной сети. Тем не менее большинство пользователей использует только три: уровень портов, MAC и приложения. Порт, точнее его коммутация в меню конфигурации маршрутизаторов, является наиболее распространенным.

Каждый порт назначается виртуальной локальной сетью VLAN, а пользователи, подключенные к этому порту, внутри видят друг друга. Соседние виртуальные сети для них недостижимы. Единственным недостатком модели является то, что она не учитывает динамизм при поиске пользователей, и в случае, если они меняют физическое местоположение, программа виртуальной локальной сети должна быть перенастроена.

MAC вместо назначения на уровне порта находится на уровне MAC-адреса устройства. Преимущество заключается в том, что он обеспечивает мобильность без необходимости вносить изменения в конфигурацию коммутатора или маршрутизатора. Проблема кажется вполне понятной, но добавление всех пользователей может быть утомительным.

Приложения — программы виртуальной локальной сети, в них сети назначаются в зависимости от используемого ПО с применением несколько факторов, таких как время, MAC-адрес или подсеть, позволяющие различать SSH, FTP, Samba или SMTP.

Архитектура LAN

Беспроводные локальные сети, управляемые облаком, зависят от качества интернета, и могут выйти из строя, если подключение ненадежное. Облачный контроллер часто выполняет другие беспроводные услуги, такие как подготовка и аутентификация протокола динамической конфигурации хоста.

Использование локальной сети между виртуальными машинами создает дополнительные накладные расходы на пропускную способность интернета. Поэтому, если подключение интенсивно используется, ненадежно или страдает от проблем с задержкой, лучше придерживаться локального подхода, контролирующего эти функции.

В большинстве ситуаций контроллеры предлагают гораздо большую гибкость, когда речь идет о реальном проектировании и развертывании WLAN. Это включает в себя расширенную поддержку устаревших устройств и приложений Wi-Fi и более детальный контроль над определенными параметрами настройки виртуальной локальной сети. Для предприятий, которые используют тысячи точек доступа, несколько локальных контроллеров могут работать вместе, чтобы обеспечить надежный доступ к сети и аварийное переключение для клиентов.

Плоская структура

Проект коммутируемой локальной сети виртуальной машины второго уровня напоминает плоскую сеть. Каждое устройство в network может видеть передачу любого широковещательного пакета, даже если ему не нужно получать данные. Маршрутизаторы разрешают такую рассылку только в пределах исходной сети, когда она переключает прямую трансляцию в каждом отсеке или сегменте. Это называется плоской сетью не из-за ее конструкции, а из-за того что она имеет один широковещательный домен. Подобная рассылка хостом направляется на все порты коммутаторов, оставляя тот, который получен вначале.

Таким образом, самое большое преимущество коммутируемой сети уровня состоит в том, что она устанавливает отдельный сегмент или отсек домена конфликта для каждого конкретного оборудования, подключенного к коммутатору. В результате могут быть собраны более крупные сети, и отсутствует необходимость устанавливать продолжительный Ethernet.

Безопасность может стать проблемой в типичной коммутируемой межсетевой сети, поскольку устройства будут видны всем аккаунтам. Еще одним недостатком является то, что невозможно остановить трансляцию и реакцию пользователей на нее. К сожалению, выбор безопасности ограничен, когда речь идет о размещении паролей на различных серверах и других устройствах.

Асимметричная VLAN

Асимметричные виртуальные локальные сети VLAN позволяют сегментировать сеть, безопасно и эффективно разделяя трафик между ними, одновременно уменьшая размер широковещательных доменов и, следовательно, сетевой трафик. Обычно использование VLAN ориентировано на большие сети с применением управляемых коммутаторов, которые являются мощными и дорогими проектами.

Такие конструкции могут быть полезны в малых и средних сетевых средах. По соображениям безопасности важно разделить сеть на две совершенно независимые, которые могут поддерживать доступ к общим ресурсам. Обычное решение состоит в том, чтобы использовать коммутатор с управлением доступом между VLAN. Более предметно можно рассмотреть применение D-Link серии Smart. Эти интеллектуальные коммутаторы управляются через веб-интерфейс и имеют более низкую цену.

В частности, можно использовать функциональные возможности асимметричной VLAN в коммутаторе D-Link DGS-1210-24. Это позволит разделить сеть в независимые VLAN, но в то же время поддерживать общую линию, к которой могут обращаться машины из остальных виртуальных сетей.

При этом компьютеры, назначенные VLAN, будут невидимы, но все они получат доступ к Интернету или ресурсам, расположенным в общих портах. Очевидно, что в этом случае все ПК будут находиться в одной IP-подсети. Можно распространить эту процедуру на корпоративную сеть Wi-Fi, например чтобы создать гостевую сеть, которая будет иметь доступ к Интернету.

Реализация: общее описание

Виртуальная локальная сеть является подразделением в канальном уровне стека протоколов. Можно создавать ее для локальных сетей (LAN), которые используют технологию узлов. Назначая группы пользователей, улучшают управление и безопасность сети. И также можно назначить интерфейсы из одной и той же системы различным VLAN.

Рекомендуется разделить локальную сеть на VLAN, если необходимо сделать следующее:

1. Реализовать создание виртуальной локальной сети через логическое разделение рабочих групп, например когда все хосты на этаже здания связаны через LAN с узлами.
2. Назначить разные политики безопасности для рабочих групп, например для финансового отдела и ИТ-отдела. Если системы обоих отделов совместно используют одну и ту же линию, можно создать отдельную сеть VLAN для каждого отдела. Затем назначить соответствующую политику безопасности для каждой.
3. Разделить рабочие группы на управляемые домены выдачи.

Использование VLAN уменьшает размер выдающих доменов и повышает эффективность сети.

2022-09-25