O que os 8 fios em um cabo Ethernet fazem

VLAN (Rede Local Virtual) é uma tecnologia de comunicação que divide logicamente uma LAN física em vários domínios de transmissão. Cada VLAN é um domínio de transmissão onde os hosts podem se comunicar diretamente, enquanto a comunicação entre diferentes VLANs é restrita. Como resultado, as mensagens de transmissão são limitadas a uma única VLAN.

Contente

· Por que as VLANs são necessárias
·VLAN vs. Sub-rede
·Etiqueta VLAN e ID VLAN
·Tipos de interfaces VLAN e mecanismos de manipulação de tags VLAN
·Cenários de uso de VLANs
·Problemas com VLANs em ambientes de nuvem

Por que as VLANs são necessárias

As primeiras redes Ethernet eram tecnologias de rede de dados baseadas em CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) que utilizavam meios de comunicação compartilhados. O aumento do número de hosts levou a colisões graves, tempestades de transmissão, degradação significativa do desempenho e até mesmo interrupções na rede. Embora a interconexão de LANs usando dispositivos de Camada 2 pudesse resolver problemas de colisão, ainda assim não isolava as mensagens de transmissão e melhorava a qualidade da rede. Isso levou ao desenvolvimento da tecnologia VLAN, que particiona uma LAN em várias VLANs lógicas; cada VLAN representa um domínio de transmissão, permitindo a comunicação dentro da VLAN como se fosse uma LAN, ao mesmo tempo em que impedia a comunicação entre VLANs e confinava as mensagens de transmissão dentro de uma VLAN.

Ilustração 1: O papel das VLANs

Assim, as VLANs têm as seguintes vantagens:

· Limitação de domínios de transmissão: os domínios de transmissão são confinados dentro de uma VLAN, conservando a largura de banda e melhorando a capacidade de processamento da rede.
· Aprimoramento da segurança da LAN: mensagens de diferentes VLANs são isoladas durante a transmissão, o que significa que usuários em uma VLAN não podem se comunicar diretamente com usuários em outra VLAN.
· Maior robustez da rede: as falhas são restritas a uma VLAN, portanto, problemas dentro de uma VLAN não afetam a operação normal de outras VLANs.
· Construção flexível de grupos de trabalho virtuais: as VLANs podem dividir os usuários em diferentes grupos de trabalho, permitindo que os membros do mesmo grupo de trabalho operem sem ficarem restritos a uma área física específica, tornando a construção e a manutenção da rede mais fáceis e flexíveis.

VLAN vs. Sub-rede

Ao subdividir ainda mais a parte da rede de endereços IP em várias sub-redes, a baixa taxa de utilização do espaço de endereços IP e a rigidez dos endereços IP de dois níveis podem ser solucionadas. Semelhante às VLANs, as sub-redes também podem isolar a comunicação entre hosts. Hosts pertencentes a VLANs diferentes não podem se comunicar diretamente, assim como hosts em sub-redes diferentes não podem. No entanto, não há correspondência direta entre os dois.

VLAN	Sub-rede
Diferença	Usado para dividir redes da Camada 2.
	Após configurar as interfaces de VLAN, os usuários em diferentes VLANs poderão se comunicar somente se o roteamento for estabelecido.
	Até 4094 VLANs podem ser definidas; o número de dispositivos dentro de uma VLAN não é limitado.
Relação	Dentro da mesma VLAN, uma ou mais sub-redes podem ser definidas.

Etiqueta VLAN e ID VLAN

Para permitir que os switches diferenciem mensagens de diferentes VLANs, um campo que identifique as informações da VLAN deve ser adicionado às mensagens. O protocolo IEEE 802.1Q especifica que uma tag VLAN de 4 bytes (conhecida como Tag VLAN) seja adicionada aos quadros de dados Ethernet para identificar as informações da VLAN.

O campo VID no quadro de dados identifica a VLAN à qual o quadro de dados pertence; o quadro de dados só pode ser transmitido dentro da VLAN designada. O campo VID representa o ID da VLAN, que pode variar de 0 a 4095. Como 0 e 4095 são reservados pelo protocolo, o intervalo válido para IDs de VLAN é de 1 a 4094. Todos os quadros de dados processados internamente pelo switch carregam tags de VLAN, enquanto alguns dispositivos (como hosts de usuários e servidores) conectados ao switch apenas enviam e recebem quadros Ethernet tradicionais sem tags de VLAN.

Portanto, para interagir com esses dispositivos, as interfaces de switch precisam reconhecer quadros Ethernet tradicionais e adicionar ou remover tags VLAN durante a transmissão. A tag VLAN adicionada corresponde à VLAN padrão da interface (Port Default VLAN ID, PVID).

Tipos de interfaces VLAN e mecanismos de manipulação de tags VLAN

Nas redes atuais, usuários pertencentes à mesma VLAN podem estar conectados a diferentes switches, e pode haver várias VLANs espalhadas entre os switches. Se a intercomunicação entre usuários for necessária, as interfaces entre os switches devem ser capazes de reconhecer e enviar quadros de dados de várias VLANs simultaneamente. Dependendo dos objetos conectados e de como os quadros são processados, existem vários tipos de interfaces de VLAN para acomodar diferentes conexões e redes.

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Horário da postagem: 27/11/2024