Netzwerke:Vlan

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VLAN.jpg

VLANs (Virtual Local Area Network) unterteilen ein physisches Netzwerk in mehrere logische Netzwerke. So bildet jedes VLAN eine eigene Broadcast-Domain.

1 Vorrausetzungen & Eigenschaften

  • Managebare (Konfigurierbare) Switches, um tagged VLANs zu realisieren.
  • Kommunikation von zwei unterschiedlichen VLANs ist nur über einen Router möglich, der an beiden Netzen verbunden ist.
  • Sind in eigene Subnetze eingeteilt.

2 Gründe für VLAN

  • Flexibilität: Konfiguration findet rein auf Software-Ebene statt
    • Installierbar auf jedem Endgerät
    • Standortunabhängig
  • Sicherheit: VLANs sind sichtbarer
    • IoT-Geräte in einem VLAN
  • Performance: Verkleinerung der Broadcasts
  • Preis: VLANs benötigen weniger Einzelgeräte
    • kein zeitlicher Aufwand mehr fürs Einrichten paralleler Netze

3 VLAN-Typen

3.1 Untagged VLAN (Portbasiert)

Portbasiertes VLAN
  • Einen physischen Switch in mehrere logische Switches unterteilen
  • Einzelne Ports werden einem VLAN zugeordnet
Switch A
Switch-Port VLAN ID angeschlossenes Gerät
1 1 PCA1
2 1 PCA2
3 - -
4 1 Verbindung zu Switch-B Port 4
5 2 PCA5
6 2 PCA6
7 - -
8 2 Verbindung zu Switch-B Port 8
  • Mithilfe mehrerer Switches kann man mehr Rechner in einem VLAN einbinden
  • Allerdings benötigt man für jedes VLAN eine eigene Verbindung
Switch B
Switch-Port VLAN ID angeschlossenes Gerät
1 1 PCB1
2 1 PCB2
3 - -
4 1 Verbindung zu Switch-A Port 4
5 2 PCB5
6 2 PCB6
7 - -
8 2 Verbindung zu Switch-B Port 8

3.2 Tagged VLAN (nach IEEE 802.1q)

TaggedVLAN.jpg

  • Mehrere VLANs können so über einen einzelnen Switch-Port genutzt werden.

EthernetFrame.png EthernetFrame VLANTag.png TagFrame.jpg

  • Eine Markierung (Tag) im Frame des Pakets sorgt für die Zuweisung
  • Das Tag wird nach der MAC-Addresse des Absenders gesetzt und ist exakt vier Byte lang.
  • Erste Zwei Bytes sind für den TPI (Tag Protocol Identifier), zeigt an, ob überhaupt eine VLAN-ID angegeben wurde
  • Nach TPI folgen drei Bits für die Priorität der Nachricht, dann folgt ein Bit für den CFI (Canonical Format Identifier), welches die Kompatibilät zwischen Ethernet und Token Ring gewährleistet.
  • Die letzten zwölf Bits sind für die eigentliche VLAN-ID bestimmt. Dadurch sind 4096 VLANs möglich.

4 Einrichten eines VLANS mit T2600-18-Switch von tp-link

  • In der Praxis benutzt man eine Kombination von portbasiertem und untagged VLAN.
  • Die Clients, die in einem VLAN sein sollen, in einem portbasierten VLAN.
  • Die Switch-Verbindungen als tagged markieren.
  1. Im Switch unter VLAN -> 802.1q VLAN -> VLAN Config aud Add(hinzufügen) klicken
  2. Eine VLAN-ID-Nummer eingeben und einen Namen (Die ID-Nummer 1 ist belegt als System-VLAN.)
  3. Ports auswählen, die zum VLAN dazugehören sollen; als untagged markieren, deren Ports zu Rechnern gehören; als tagged markieren, deren Ports zu einer Trunk-Leitung gehören. Anschließend auf Create klicken.
  4. Unter VLAN -> 802.1q VLAN -> Port Config die entsprechenden Ports mit der VLAN-ID unter PVID einsetzen. Abschließend auf save klicken.

Wir wollen als Beispiel:

  • Zwei VLANs einrichten über zwei Switches
  • Rechner in den VLANs können untereinander kommunizieren
  • VLANs können sich nicht untereinander kommunizieren
  • Beide VLANs gelangen ins Internet

Hier eine beispielhafte Skizze:

VLANBeispiel.jpg

Verwendet wird ein LAN-Kabel, der beide Switches verbindet. Der Router wird an eines der Switches verbunden. Um alle Ziele zu erreichen, brauchen wir mind. 3 VLANs.

VLAN Konfiguration-Parameter
VLAN 50 VLAN 51 VLAN 52
TL2600-18TS Port 1-3,9 Port 1,4-9 Port 1-9
TL2600-18TS 1-3 1,4-8 1-8

Für die einzelnen Ports an den Switches gelten folgende Regeln:

Switch 1
Port 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Egress Rule Tagged Untagged Untagged Untagged Untagged Untagged Untagged Untagged Untagged
PVID 50 51 51 52 52 52 52 52 50
Switch 2
Port 1 2 3 4 5 6 7 8
Egress Rule Tagged Untagged Untagged Untagged Untagged Untagged Untagged Untagged
PVID 50 51 51 52 52 52 52 52


5 Quellen

https://de.wikipedia.org/wiki/Virtual_Local_Area_Network

https://www.ionos.de/digitalguide/server/knowhow/vlan-grundlagen/

https://www.thomas-krenn.com/de/wiki/VLAN_Grundlagen

https://www.tp-link.com/us/support/faq/788/


Alexanderrogers (Diskussion) 12:23, 24. Sep. 2019 (CEST)