O que os 8 fios de um cabo Ethernet fazem

VLAN (Virtual Local Area Network) é uma tecnologia de comunicação que divide logicamente uma LAN física em vários domínios de transmissão. Cada VLAN é um domínio de broadcast onde os hosts podem se comunicar diretamente, enquanto a comunicação entre diferentes VLANs é restrita. Como resultado, as mensagens de difusão 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 tratamento 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 usavam meios de comunicação compartilhados. Quando o número de hosts aumentou, isso levou a graves colisões, 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, ela ainda não conseguiu isolar mensagens de transmissão e melhorar a qualidade da rede. Isto 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 que evita a comunicação entre VLANs e confina 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 Broadcast: Os domínios de broadcast ficam confinados em uma VLAN, conservando a largura de banda e melhorando a capacidade de processamento da rede.
· Aprimoramento da segurança da LAN: As mensagens de diferentes VLANs são isoladas durante a transmissão, o que significa que os usuários de uma VLAN não podem se comunicar diretamente com os usuários de outra VLAN.
· Maior robustez da rede: as falhas são restritas a uma VLAN, portanto, os 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 membros do mesmo grupo de trabalho operem sem ficarem restritos a uma área física específica, tornando a construção e manutenção da rede mais fácil e flexível.

VLAN vs. Sub-rede

Ao subdividir ainda mais a parte da rede dos 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 resolvidas. 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.
	Depois de configurar as interfaces VLAN, os usuários em VLANs diferentes poderão se comunicar somente se o roteamento for estabelecido.
	Até 4.094 VLANs podem ser definidas; o número de dispositivos em 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 distingam mensagens de diferentes VLANs, um campo identificando as informações da VLAN deve ser adicionado às mensagens. O protocolo IEEE 802.1Q especifica que uma etiqueta VLAN de 4 bytes (conhecida como etiqueta VLAN) seja adicionada aos quadros de dados Ethernet para identificar informações 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 de sua 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 VLAN.

Portanto, para interagir com esses dispositivos, as interfaces de switch devem reconhecer os 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 tratamento de tags VLAN

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

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Horário da postagem: 27 de novembro de 2024