VLAN

Virtual Local Area Networks) VLAN) ، يکی از جديدترين و جالبترين تکنولوژی های شبکه است که اخيرا" مورد توجه بيشتری قرار گرفته است . رشد بدون وقفه شبکه های LAN و ضرورت کاهش هزينه ها برای تجهيزات گرانقيمت بدون از دست دادن کارآئی و امنيت ، اهميت و ضرورت توجه بيشتر به VLAN را مضاعف نموده است .

وضعيت شبکه های فعلی

تقريبا" در اکثر شبکه ها امروزی از يک (و يا چندين) سوئيچ که تمامی گره های شبکه به آن متصل می گردند ، استفاه می شود . سوئيچ ها روشی مطمئن و سريع به منظور مبادله اطلاعات بين گره ها در يک شبکه را فراهم می نمايند.با اين که سوئيچ ها برای انواع شبکه ها ، گزينه ای مناسب می باشند ، ولی همزمان با رشد شبکه و افزايش تعداد ايستگاهها و سرويس دهندگان ، شاهد بروز مسائل خاصی خواهيم بود . سوئيچ ها ، دستگاه های لايه دوم (مدل مرجع OSI ) می باشند که يک شبکه Flat را ايجاد می نمايند .

همانگونه که در شکل فوق مشاهده می نمائيد ، به يک سوئيچ ، سه ايستگاه متصل شده است . ايستگاههای فوق قادر به ارتباط با يکديگر بوده و هر يک به عنوان عضوی از يک Broadcast domain مشابه می باشند. بدين ترتيب ، در صورتی که ايستگاهی يک پيام broadcast را ارسال نمايد ، ساير ايستگاههای متصل شده به سوئيچ نيز آن را دريافت خواهند داشت.
در يک شبکه کوچک ، وجود پيام های Broadcast نمی تواند مشکل و يا مسئله قابل توجهی را ايجاد نمايد، ولی در صورت رشد شبکه ، وجود پيام های braodcast می تواند به يک مشکل اساسی و مهم تبديل گردد . در چنين مواردی و در اغلب مواقع ، سيلابی از اطلاعات بی ارزش بر روی شبکه در حال جابجائی بوده و عملا" از پهنای باند شبکه،استفاده مطلوب نخواهد شد. تمامی ايستگاههای متصل شده به يک سوئيچ ، پيام های Braodcast را دريافت می نمايند . چراکه تمامی آنان بخشی از يک Broadcast doamin مشابه می باشند .
در صورت افزايش تعداد سوئيچ ها و ايستگاهها در يک شبکه ، مشکل اشاره شده ملموس تر خواهد بود .همواره احتمال وجود پيام های Braodcast در يک شبکه وجود خواهد داشت .
يکی ديگر از مسائل مهم ، موضوع امنيت است . در شبکه هائی که با استفاده از سوئيچ ايجاد می گردند ، هر يک از کاربران شبکه قادر به مشاهده تمامی دستگاههای موجود در شبکه خواهند بود . در شبکه ای بزرگ که دارای سرويس دهندگان فايل ، بانک های اطلاعاتی و ساير اطلاعات حساس و حياتی است ، اين موضوع می تواند امکان مشاهده تمامی دستگاههای موجود در شبکه را برای هر شخص فراهم نمايد . بدين ترتيب منابع فوق در معرض تهديد و حملات بيشتری قرار خواهند گرفت . به منظور حفاظت اينچنين سيستم هائی می بايست محدوديت دستيابی را در سطح شبکه و با ايجاد سگمنت های متعدد و يا استقرار يک فايروال در جلوی هر يک از سيستم های حياتی ، انجام داد .

معرفی VLAN

تمامی مسائل اشاره شده در بخش قبل را و تعداد بيشتری را که به آنان اشاره نشده است را می توان با ايجاد يک VLAN به فراموشی سپرد . به منظور ايجاد VLAN ، به يک سوئيچ لايه دوم که اين تکنولوژی را حمايت نمايد ، نياز می باشد . تعدادی زيادی از افراديکه جديدا" با دنيای شبکه آشنا شده اند ، اغلب دارای برداشت مناسبی در اين خصوص نمی باشند و اينگونه استنباط نموده اند که صرفا" می بايست به منظور فعال نمودن VLAN ، يک نرم افزار اضافه را بر روی سرويس گيرندگان و يا سوئيچ نصب نمايند . ( برداشتی کاملا" اشتباه ! ) . با توجه به اين که در شبکه های VLAN ، ميليون ها محاسبات رياضی انجام می شود ، می بايست از سخت افزار خاصی که درون سوئيچ تعبيه شده است ، استفاده گردد (دقت در زمان تهيه يک سوئيچ)،در غير اينصورت امکان ايجاد يک VLAN با استفاده از سوئيچ تهيه شده ، وجود نخواهد داشت .
هر VLAN که بر روی سوئيچ ايجاد می گردد ، به منزله يک شبکه مجزا می باشد . بدين ترتيب برای هر VLAN موجود يک broadcast domain جداگانه ايجاد می گردد . پيام های broadcast ، به صورت پيش فرض ، از روی تمامی پورت هائی از شبکه که عضوی از يک VLAN مشابه نمی باشند، فيلتر می گردند . ويژگی فوق ، يکی از مهمترين دلايل متداول شدن VALN در شبکه های بزرگ امروزی است ( تمايز بين سگمنت های شبکه ) . شکل زير يک نمونه شبکه با دو VLAN را نشان می دهد :

در شکل فوق ، يک شبکه کوچک با شش ايستگاه را که به يک سوئيچ ( با قابليت حمايت از VLAN ) متصل شده اند ، مشاهده می نمائيم . با استفاده از پتانسيل VLAN سوئيچ ، دو VLAN ايجاد شده است که به هر يک سه ايستگاه متصل شده است (VLAN1 و VLAN2) . زمانی که ايستگاه شماره يک متعلق به VLAN1 ، يک پيام Braodcast را ارسال می نمايد ( نظير : FF:FF:FF:FF:FF:FF ) ، سوئيچ موجود آن را صرفا" برای ايستگاههای شماره دو وسه فوروارد می نمايد . در چنين مواردی ساير ايستگاههای متعلق به VLAN2 ، آگاهی لازم در خصوص پيام های broadcast ارسالی بر روی VLAN1 را پيدا نکرده و درگير اين موضوع نخواهند شد .
در حقيقت ، سوئيچی که قادر به حمايت از VLAN می باشد ، امکان پياده سازی چندين شبکه مجزا را فراهم می نمايد ( مشابه داشتن دو سوئيچ جداگانه و اتصال سه ايستگاه به هر يک از آنان در مقابل استفاده از VLAN ) . بدين ترتيب شاهد کاهش چشمگير هزينه های برپاسازی يک شبکه خواهيم بود .
فرض کنيد قصد داشته باشيم زير ساخت شبکه موجود در يک سازمان بزرگ را به دوازده شبکه جداگانه تقسيم نمائيم . بدين منظور می توان با تهيه دوازده سوئيچ و اتصال ايستگاههای مورد نظر به هر يک از آنان ، دوازده شبکه مجزا که امکان ارتباط بين آنان وجود ندارد را ايجاد نمائيم . يکی ديگر از روش های تامين خواسته فوق ، استفاده از VLAN است . بدين منظور می توان از يک و يا چندين سوئيچ که VLAN را حمايت می نمايند ، استفاده و دوازده VLAN را ايجاد نمود . بديهی است ، هزينه برپاسازی چنين شبکه هایی به مراتب کمتر از حالتی است که از دوازده سوئيچ جداگانه ، استفاده شده باشد .
در زمان ايجاد VALN ، می بايست تمامی ايستگاهها را به سوئيچ متصل و در ادامه ، ايستگاههای مرتبط با هر VLAN را مشخص نمود. هر سوئيچ در صورت حمايت از VLAN ، قادر به پشتيبانی از تعداد مشخصی VLAN است . مثلا" يک سوئيچ ممکن است 64 و يا 266 VLAN را حمايت نمايد.