Для чего нужен vlan на роутере

Всех с наступившим новым годом! Продолжаем разговор о сетях и сегодня затронем такую важную тему в мире коммутации, как VLAN. Посмотрим, что он из себя представляет и как с ним работать. А также разберем работающие с ним протоколы VTP и DTP.

В предыдущих статьях мы уже работали с многими сетевыми устройствами, поняли, чем они друг от друга отличаются и рассмотрели из чего состоят кадры, пакеты и прочие PDU. В принципе с этими знаниями можно организовать простейшую локальную сеть и работать в ней. Но мир не стоит на месте. Появляется все больше устройств, которые нагружают сеть или что еще хуже — создают угрозу в безопасности. А, как правило, «опасность» появляется раньше «безопасности». Сейчас я на самом простом примере покажу это.

Мы пока не будем затрагивать маршрутизаторы и разные подсети. Допустим все узлы находятся в одной подсети.

Сразу приведу список IP-адресов:

1. PC1 – 192.168.1.2/24
2. PC2 – 192.168.1.3/24
3. PC3 – 192.168.1.4/24
4. PC4 – 192.168.1.5/24
5. PC5 – 192.168.1.6/24
6. PC6 – 192.168.1.7/24

У нас 3 отдела: дирекция, бухгалтерия, отдел кадров. У каждого отдела свой коммутатор и соединены они через центральный верхний. И вот PC1 отправляет ping на компьютер PC2.

Кто хочет увидеть это в виде анимации, открывайте спойлер (там показан ping от PC1 до PC5).

Красиво да? Мы в прошлых статьях уже не раз говорили о работе протокола ARP, но это было еще в прошлом году, поэтому вкратце объясню. Так как PC1 не знает MAC-адрес (или адрес канального уровня) PC2, то он отправляет в разведку ARP, чтобы тот ему сообщил. Он приходит на коммутатор, откуда ретранслируется на все активные порты, то есть к PC2 и на центральный коммутатор. Из центрального коммутатора вылетит на соседние коммутаторы и так далее, пока не дойдет до всех. Вот такой не маленький трафик вызвало одно ARP-сообщение. Его получили все участники сети. Большой и не нужный трафик — это первая проблема. Вторая проблема — это безопасность. Думаю, заметили, что сообщение дошло даже до бухгалтерии, компьютеры которой вообще не участвовали в этом. Любой злоумышленник, подключившись к любому из коммутаторов, будет иметь доступ ко всей сети. В принципе сети раньше так и работали. Компьютеры находились в одной канальной среде и разделялись только при помощи маршрутизаторов. Но время шло и нужно было решать эту проблему на канальном уровне. Cisco, как пионер, придумала свой протокол, который тегировал кадры и определял принадлежность к определенной канальной среде. Назывался он ISL (Inter-Switch Link). Идея эта понравилась всем и IEEE решили разработать аналогичный открытый стандарт. Стандарт получил название 802.1q. Получил он огромное распространение и Cisco решила тоже перейти на него.
И вот как раз технология VLAN основывается на работе протокола 802.1q. Давайте уже начнем говорить про нее.

В 3-ей части я показал, как выглядит ethernet-кадр. Посмотрите на него и освежите в памяти. Вот так выглядит не тегированный кадр.

Теперь взглянем на тегированный.

Как видим, отличие в том, что появляется некий Тег. Это то, что нам и интересно. Копнем глубже. Состоит он из 4-х частей.

1) TPID (англ. Tag Protocol ID) или Идентификатор тегированного протокола — состоит из 2-х байт и для VLAN всегда равен 0x8100.
2) PCP (англ. Priority Code Point) или значение приоритета — состоит из 3-х бит. Используется для приоритезации трафика. Крутые и бородатые сисадмины знают, как правильно им управлять и оперирует им, когда в сети гуляет разный трафик (голос, видео, данные и т.д.)
3) CFI (англ. Canonical Format Indicator) или индикатор каноничного формата — простое поле, состоящее из одного бита. Если стоит 0, то это стандартный формат MAC-адреса.
4) VID (англ. VLAN ID) или идентификатор VLAN — состоит из 12 бит и показывает, в каком VLAN находится кадр.

Хочу заострить внимание на том, что тегирование кадров осуществляется между сетевыми устройствами (коммутаторы, маршрутизаторы и т.д.), а между конечным узлом (компьютер, ноутбук) и сетевым устройством кадры не тегируются. Поэтому порт сетевого устройства может находиться в 2-х состояниях: access или trunk.

• Access port или порт доступа — порт, находящийся в определенном VLAN и передающий не тегированные кадры. Как правило, это порт, смотрящий на пользовательское устройство.
• Trunk port или магистральный порт — порт, передающий тегированный трафик. Как правило, этот порт поднимается между сетевыми устройствами.

Сейчас я покажу это на практике. Открываю ту же лабу. Картинку повторять не буду, а сразу открою коммутатор и посмотрю, что у него с VLAN.

Набираю команду show vlan.

Выстраиваются несколько таблиц. Нам по сути важна только самая первая. Теперь покажу как ее читать.

1 столбец

— это номер VLAN. Здесь изначально присутствует номер 1 — это стандартный VLAN, который изначально есть на каждом коммутаторе. Он выполняет еще одну функцию, о которой чуть ниже напишу. Также присутствуют зарезервированные с 1002-1005. Это для других канальных сред, которые вряд ли сейчас используются. Удалить их тоже нельзя.

Switch(config)#no vlan 1005
Default VLAN 1005 may not be deleted.

При удалении Cisco выводит сообщение, что этот VLAN удалить нельзя. Поэтому живем и эти 4 VLANа не трогаем.

2 столбец

— это имя VLAN. При создании VLAN, вы можете на свое усмотрение придумывать им осмысленные имена, чтобы потом их идентифицировать. Тут уже есть default, fddi-default, token-ring-default, fddinet-default, trnet-default.

3 столбец

— статус. Здесь показывается в каком состоянии находится VLAN. На данный момент VLAN 1 или default в состоянии active, а 4 следующих act/unsup (хоть и активные, но не поддерживаются).

4 столбец

— порты. Здесь показано к каким VLAN-ам принадлежат порты. Сейчас, когда мы еще ничего не трогали, они находятся в default.

Приступаем к настройке коммутаторов. Правилом хорошего тона будет дать коммутаторам осмысленные имена. Чем и займемся. Привожу команду.

Switch(config)#hostname CentrSW
CentrSW(config)#

Остальные настраиваются аналогично, поэтому покажу обновленную схему топологии.

Начнем настройку с коммутатора SW1. Для начала создадим VLAN на коммутаторе.

SW1(config)#vlan 2 -  создаем VLAN 2 (VLAN 1 по умолчанию зарезервирован, поэтому берем следующий).
SW1(config-vlan)#name Dir-ya - попадаем в настройки VLAN и задаем ему имя.

VLAN создан. Теперь переходим к портам. Интерфейс FastEthernet0/1 смотрит на PC1, а FastEthernet0/2 на PC2. Как говорилось ранее, кадры между ними должны передаваться не тегированными, поэтому переведем их в состояние Access.

SW1(config)#interface fastEthernet 0/1 - переходим к настройке 1-ого порта.
SW1(config-if)#switchport mode access - переводим порт в режим access.
SW1(config-if)#switchport access vlan 2 - закрепляем за портом 2-ой VLAN.
SW1(config)#interface fastEthernet 0/2 - переходим к настройке 2-ого порта.
SW1(config-if)#switchport mode access - переводим порт в режим access.
SW1(config-if)#switchport access vlan 2 - закрепляем за портом 2-ой VLAN.

Так как оба порта закрепляются под одинаковым VLAN-ом, то их еще можно было настроить группой.

SW1(config)#interface range fastEthernet 0/1-2 - то есть выбираем пул и далее настройка аналогичная.
SW1(config-if-range)#switchport mode access
SW1(config-if-range)#switchport access vlan 2

Настроили access порты. Теперь настроим trunk между SW1 и CentrSW.

SW1(config)#interface fastEthernet 0/24 - переходим к настройке 24-ого порта.
SW1(config-if)#switchport mode trunk - переводим порт в режим trunk.
%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/24, changed state to down
%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/24, changed state to up

Сразу видим, что порт перенастроился. В принципе для работы этого достаточно. Но с точки зрения безопасности разрешать для передачи нужно только те VLAN, которые действительно нужны. Приступим.

SW1(config-if)#switchport trunk allowed vlan 2 - разрешаем передавать только 2-ой VLAN.

Без этой команды передаваться будут все имеющиеся VLAN. Посмотрим, как изменилась таблица командой show vlan.

Появился 2-ой VLAN с именем Dir-ya и видим принадлежащие ему порты fa0/1 и fa0/2.

Чтобы вывести только верхнюю таблицу, можно воспользоваться командой show vlan brief.

Можно еще укоротить вывод, если указать определенный ID VLANа.

Или его имя.

Вся информациях о VLAN хранится в flash памяти в файле vlan.dat.

Как вы заметили, ни в одной из команд, нет информации о trunk. Ее можно посмотреть другой командой show interfaces trunk.

Здесь есть информация и о trunk портах, и о том какие VLAN они передают. Еще тут есть столбец Native vlan. Это как раз тот трафик, который не должен тегироваться. Если на коммутатор приходит не тегированный кадр, то он автоматически причисляется к Native Vlan (по умолчанию и в нашем случае это VLAN 1). Native VLAN можно, а многие говорят, что нужно менять в целях безопасности. Для этого в режиме настройки транкового порта нужно применить команду — switchport trunk native vlan X, где X — номер присваиваемого VLAN. В этой топологии мы менять не будем, но знать, как это делать полезно.

Осталось настроить остальные устройства.

CentrSW:
Центральный коммутатор является связующим звеном, а значит он должен знать обо всех VLAN-ах. Поэтому сначала создаем их, а потом переводим все интерфейсы в транковый режим.

CentrSW(config)#vlan 2
CentrSW(config-vlan)# name Dir-ya
CentrSW(config)#vlan 3
CentrSW(config-vlan)# name buhgalter
CentrSW(config)#vlan 4
CentrSW(config-vlan)# name otdel-kadrov
CentrSW(config)#interface range fastEthernet 0/1-3
CentrSW(config-if-range)#switchport mode trunk

Не забываем сохранять конфиг. Команда copy running-config startup-config.

SW2:

SW2(config)#vlan 3
SW2(config-vlan)#name buhgalter
SW2(config)#interface range fastEthernet 0/1-2 
SW2(config-if-range)#switchport mode access
SW2(config-if-range)#switchport access vlan 3
SW2(config)#interface fastEthernet 0/24
SW2(config-if)#switchport mode trunk
SW2(config-if)#switchport trunk allowed vlan 3

SW3:

SW3(config)#vlan 4
SW3(config-vlan)#name otdel kadrov
SW3(config)#interface range fastEthernet 0/1-2 
SW3(config-if-range)#switchport mode access
SW3(config-if-range)#switchport access vlan 4
SW3(config)#interface fastEthernet 0/24
SW3(config-if)#switchport mode trunk
SW3(config-if)#switchport trunk allowed vlan 4

Обратите внимание на то, что мы подняли и настроили VLAN, но адресацию узлов оставили такой же. То есть, фактически все узлы в одной подсети, но разделены VLAN-ами. Так делать нельзя. Каждому VLAN надо выделять отдельную подсеть. Я это сделал исключительно в учебных целях. Если бы каждый отдел сидел в своей подсети, то они бы априори были ограничены, так как коммутатор не умеет маршрутизировать трафик из одной подсети в другую (плюс это уже ограничение на сетевом уровне). А нам нужно ограничить отделы на канальном уровне.
Снова отправляю ping с PC1 к PC3.

Идет в ход ARP, который нам и нужен сейчас. Откроем его.

Пока что ничего нового. ARP инкапсулирован в ethernet.

Кадр прилетает на коммутатор и тегируется. Теперь там не обычный ethernet, а 802.1q. Добавились поля, о которых я писал ранее. Это TPID, который равен 8100 и показывающий, что это 802.1q. И TCI, которое объединяет 3 поля PCP, CFI и VID. Число, которое в этом поле — это номер VLAN. Двигаемся дальше.

После тега он отправляет кадр на PC2 (т.к. он в том же VLAN) и на центральный коммутатор по транковому порту.

Так как жестко не было прописано какие типы VLAN пропускать по каким портам, то он отправит на оба коммутатора. И вот здесь коммутаторы, увидев номер VLAN, понимают, что устройств с таким VLAN-ом у них нет и смело его отбрасывают.

PC1 ожидает ответ, который так и не приходит. Можно под спойлером посмотреть в виде анимации.

Теперь следующая ситуация. В состав дирекции нанимают еще одного человека, но в кабинете дирекции нет места и на время просят разместить человека в отделе бухгалтерии. Решаем эту проблему.

Подключили компьютер к порту FastEthernet 0/3 коммутатора и присвою IP-адрес 192.168.1.8/24.
Теперь настрою коммутатор SW2. Так как компьютер должен находиться во 2-ом VLAN, о котором коммутатор не знает, то создам его на коммутаторе.

SW2(config)#vlan 2
SW2(config-vlan)#name Dir-ya

Дальше настраиваем порт FastEthernet 0/3, который смотрит на PC7.

SW2(config)#interface fastEthernet 0/3
SW2(config-if)#switchport mode access 
SW2(config-if)#switchport access vlan 2

И последнее — настроить транковый порт.

SW2(config)#interface fastEthernet 0/24
SW2(config-if)#switchport trunk allowed vlan add 2 - обратите внимание на эту команду. 
А именно на ключевое слово "add". Если не дописать это слово, то вы сотрете все остальные разрешенные к передаче VLAN на этом порту. 
Поэтому если у вас уже был поднят транк на порту и передавались другие VLAN, то добавлять надо именно так.

Чтобы кадры ходили красиво, подкорректирую центральный коммутатор CentrSW.

CentrSW(config)#interface fastEthernet 0/1
CentrSW(config-if)#switchport trunk allowed vlan 2
CentrSW(config)#interface fastEthernet 0/2
CentrSW(config-if)#switchport trunk allowed vlan 2,3
CentrSW(config)#interface fastEthernet 0/3
CentrSW(config-if)#switchport trunk allowed vlan 4

Время проверки. Отправляю ping с PC1 на PC7.

Пока что весь путь аналогичен предыдущему. Но вот с этого момента (с картинки ниже) центральный коммутатор примет другое решение. Он получает кадр и видит, что тот протегирован 2-ым VLAN-ом. Значит отправлять его надо только туда, где это разрешено, то есть на порт fa0/2.

И вот он приходит на SW2. Открываем и видим, что он еще тегированный. Но следующим узлом стоит компьютер и тег надо снимать. Нажимаем на «Outbound PDU Details», чтобы посмотреть в каком виде кадр вылетит из коммутатора.

И действительно. Коммутатор отправит кадр в «чистом» виде, то есть без тегов.

Доходит ARP до PC7. Открываем его и убеждаемся, что кадр не тегированный PC7 узнал себя и отправляет ответ.

Открываем кадр на коммутаторе и видим, что на отправку он уйдет тегированным. Дальше кадр будет путешествовать тем же путем, что и пришел.

ARP доходит до PC1, о чем свидетельствует галочка на конверте. Теперь ему известен MAC-адрес и он пускает в ход ICMP.

Открываем пакет на коммутаторе и наблюдаем такую же картину. На канальном уровне кадр тегируется коммутатором. Так будет с каждым сообщением.

Видим, что пакет успешно доходит до PC7. Обратный путь я показывать не буду, так как он аналогичен. Если кому интересно, можно весь путь увидеть на анимации под спойлером ниже. А если охота самому поковырять эту топологию, прикладываю ссылку на лабораторку.

Вот в принципе самое популярное применение VLAN-ов. Независимо от физического расположения, можно логически объединять узлы в группы, там самым изолируя их от других. Очень удобно, когда сотрудники физически работают в разных местах, но должны быть объединены. И конечно с точки зрения безопасности VLAN не заменимы. Главное, чтобы к сетевым устройствам имели доступ ограниченный круг лиц, но это уже отдельная тема.
Добились ограничения на канальном уровне. Трафик теперь не гуляет где попало, а ходит строго по назначению. Но теперь встает вопрос в том, что отделам между собой нужно общаться. А так как они в разных канальных средах, то в дело вступает маршрутизация. Но перед началом, приведем топологию в порядок. Самое первое к чему приложим руку — это адресация узлов. Повторюсь, что каждый отдел должен находиться в своей подсети. Итого получаем:

• Дирекция — 192.168.1.0/24
• Бухгалтерия — 192.168.2.0/24
• Отдел кадров — 192.168.3.0/24

Раз подсети определены, то сразу адресуем узлы.

1. PC1:
   IP: 192.168.1.2
   Маска: 255.255.255.0 или /24
   Шлюз: 192.168.1.1
2. PC2:
   IP: 192.168.1.3
   Маска: 255.255.255.0 или /24
   Шлюз: 192.168.1.1
3. PC3:
   IP: 192.168.2.2
   Маска: 255.255.255.0 или /24
   Шлюз: 192.168.2.1
4. PC4:
   IP: 192.168.2.3
   Маска: 255.255.255.0 или /24
   Шлюз: 192.168.2.1
5. PC5:
   IP: 192.168.3.2
   Маска: 255.255.255.0 или /24
   Шлюз: 192.168.3.1
6. PC6:
   IP: 192.168.3.3
   Маска: 255.255.255.0 или /24
   Шлюз: 192.168.3.1
7. PC7:
   IP: 192.168.1.4
   Маска: 255.255.255.0 или /24
   Шлюз: 192.168.1.1

Теперь про изменения в топологии. Видим, что добавился маршрутизатор. Он как раз и будет перекидывать трафик с одного VLAN на другой (иными словами маршрутизировать). Изначально соединения между ним и коммутатором нет, так как интерфейсы выключены.
У узлов добавился такой параметр, как адрес шлюза. Этот адрес они используют, когда надо отправить сообщение узлу, находящемуся в другой подсети. Соответственно у каждой подсети свой шлюз.

Осталось настроить маршрутизатор, и я открываю его CLI. По традиции дам осмысленное имя.

Router(config)#hostname Gateway
Gateway(config)#

Далее переходим к настройке интерфейсов.

Gateway(config)#interface fastEthernet 0/0 - переходим к требуемому интерфейсу.
Gateway(config-if)#no shutdown - включаем его.
%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up
%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to up

Теперь внимание! Мы включили интерфейс, но не повесили на него IP-адрес. Дело в том, что от физического интерфейса (fastethernet 0/0) нужен только линк или канал. Роль шлюзов будут выполнять виртуальные интерфейсы или сабинтерфейсы (англ. subinterface). На данный момент 3 типа VLAN. Значит и сабинтерфейсов будет 3. Приступаем к настройке.

Gateway(config)#interface fastEthernet 0/0.2
Gateway(config-if)#encapsulation dot1Q 2
Gateway(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Gateway(config)#interface fastEthernet 0/0.3
Gateway(config-if)#encapsulation dot1Q 3
Gateway(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
Gateway(config)#interface fastEthernet 0/0.4
Gateway(config-if)#encapsulation dot1Q 4
Gateway(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0

Маршрутизатор настроен. Переходим к центральному коммутатору и настроим на нем транковый порт, чтобы он пропускал тегированные кадры на маршрутизатор.

CentrSW(config)#interface fastEthernet 0/24
CentrSW(config-if)#switchport mode trunk
CentrSW(config-if)#switchport trunk allowed vlan 2,3,4

Конфигурация закончена и переходим к практике. Отправляю ping с PC1 на PC6 (то есть на 192.168.3.3).

PC1 понятия не имеет, кто такой PC6 или 192.168.3.3, но знает, что они находятся в разных подсетях (как он это понимает описано в предыдущей статье). Поэтому он отправит сообщение через основной шлюз, адрес которого указан в его настройках. И хоть PC1 знает IP-адрес основного шлюза, для полного счастья не хватает MAC-адреса. И он пускает в ход ARP.

Обратите внимание. Как только кадр прибывает на CentrSW, коммутатор не рассылает его кому попало. Он рассылает только на те порты, где разрешен пропуск 2-го VLAN. То есть на маршрутизатор и на SW2 (там есть пользователь, сидящий во 2-ом VLAN).

Маршрутизатор узнает себя и отправляет ответ (показан стрелочкой). И обратите внимание на нижний кадр. Когда SW2 получил ARP от центрального коммутатора, он аналогично не стал рассылать его на все компьютеры, а отправил только PC7, который сидит во 2-ом VLAN. Но PC7 его отбрасывает, так как он не для него. Смотрим дальше.

ARP дошел до PC1. Теперь ему все известно и можно отправлять ICMP. Еще раз обращу внимание на то, что в качестве MAC-адреса назначения (канальный уровень), будет адрес маршрутизатора, а в качестве IP-адреса назначения (сетевой уровень), адрес PC6.

Доходит ICMP до маршрутизатора. Он смотрит в свою таблицу и понимает, что не знает никого под адресом 192.168.3.3. Отбрасывает прибывший ICMP и пускает разведать ARP.

PC6 узнает себя и отправляет ответ.

Доходит до маршрутизатора ответ и он добавляет запись в своей таблице. Посмотреть таблицу ARP можно командой show arp.

Двигаемся дальше. PC1 недоволен, что ему никто не отвечает и отправляет следующее ICMP-сообщение.

На этот раз ICMP доходит без проблем. Обратно он проследует тем же маршрутом. Я лишь покажу конечный результат.

Первый пакет затерялся (в результате работы ARP), а второй дошел без проблем.
Кому интересно увидеть в анимации, добро пожаловать под спойлер.

Итак. Мы добились того, что если узлы находятся в одной подсети и в одном VLAN, то ходить они будут напрямую через коммутаторы. В случае, когда нужно передать сообщение в другую подсеть и VLAN, то передавать будут через роутер Gateway, который осуществляет «межвлановую» маршрутизацию. Данная топология получила название «router on a stick» или «роутер на палочке». Как вы поняли она очень удобна. Мы создали 3 виртуальных интерфейса и по одному проводу гоняли разные тегированные кадры. Без использования сабинтерфейсов и VLAN-ов, пришлось бы для каждой подсети задействовать отдельный физический интерфейс, что совсем не выгодно.

Кстати очень хорошо этот вопрос разобран в этом видео (видео идет около 3-х часов, поэтому ссылка с привязкой именно к тому моменту времени). Если после прочтения и просмотра видео захочется добить все собственными руками, прикладываю ссылку на скачивание.

Разобрались с VLAN-ами и переходим к одному из протоколов, работающего с ним.
DTP (англ. Dynamic Trunking Protocol) или на русском динамический транковый протокол — проприетарный протокол компании Cisco, служащий для реализации trunk режима между коммутаторами. Хотя в зависимости от состояния, они могут согласоваться и в режим access.

В DTP есть 4 режима: Dynamic auto, Dynamic desirable, Trunk, Access. Рассмотрим как они согласуются.

То есть левая колонка это 1-ое устройство, а верхняя строка 2-ое устройство. По-умолчанию коммутаторы находятся в режиме «dynamic auto». Если посмотреть таблицу сопоставления, то два коммутатора в режиме «dynamic auto» согласуются в режим «access». Давайте это и проверим. Создаю я новую лабораторную работу и добавлю 2 коммутатора.

Соединять их пока не буду. Мне надо убедиться, что оба коммутатора в режиме «dynamic auto». Проверять буду командой show interfaces switchport.

Результат этой команды очень большой, поэтому я его обрезал и выделил интересующие пункты. Начнем с Administrative Mode. Эта строка показывает, в каком из 4-режимов работает данный порт на коммутаторе. Убеждаемся, что на обоих коммутаторах порты в режиме «Dynamic auto». А строка Operational Mode показывает, в каком режиме работы они согласовали работу. Мы пока их не соединяли, поэтому они в состоянии «down».

Сразу дам вам хороший совет. При тестировании какого либо протокола, пользуйтесь фильтрами. Отключайте показ работы всех ненужных вам протоколов.

Перевожу CPT в режим simulation и отфильтрую все протоколы, кроме DTP.

Думаю здесь все понятно. Соединяю коммутаторы кабелем и, при поднятии линков, один из коммутаторов генерирует DTP-сообщение.

Открываю и вижу, что это DTP инкапсулированный в Ethernet-кадр. Отправляет он его на мультикастовый адрес «0100.0ccc.cccc», который относится к протоколам DTP, VTP, CDP.
И обращу внимание на 2 поля в заголовке DTP.

1) DTP Type — сюда отправляющий вставляет предложение. То есть в какой режим он хочет согласоваться. В нашем случае он предлагает согласовать «access».
2) Neighbor MAC-address — в это поле он записывает MAC-адрес своего порта.

Отправляет он и ждет реакции от соседа.

Доходит до SW1 сообщение и он генерирует ответный. Где также согласует режим «access», вставляет свой MAC-адрес и отправляет в путь до SW2.

Успешно доходит DTP. По идее они должны были согласоваться в режиме «access». Проверю.

Как и предполагалось, согласовались они в режим «access».
Кто то говорит, что технология удобная и пользуется ею. Но я крайне не рекомендую использовать этот протокол в своей сети. Рекомендую это не только я, и сейчас объясню почему. Смысл в том, что этот протокол открывает большую дыру в безопасности. Я открою лабораторку, в которой разбиралась работа «Router on a stick» и добавлю туда еще один коммутатор.

Теперь зайду в настройки нового коммутатора и жестко пропишу на порту работу в режиме trunk.

New_SW(config)#interface fastEthernet 0/1
New_SW(config-if)#switchport mode trunk

Соединяю их и смотрю, как они согласовались.

Все верно. Режимы «dynamic auto» и «trunk» согласуются в режим trunk. Теперь ждем, когда кто- то начнет проявлять активность. Допустим PC1 решил кому то отправить сообщение. Формирует ARP и выпускает в сеть.

Пропустим его путь до того момента, когда он попадет на SW2.

И вот самое интересное.

Он отправляет его на вновь подключенный коммутатор. Объясняю, что произошло. Как только мы согласовали с ним trunk, он начинает отправлять ему все пришедшие кадры. Хоть на схеме и показано, что коммутатор отбрасывает кадры, это ничего не значит. К коммутатору или вместо коммутатора можно подключить любое перехватывающее устройство (sniffer) и спокойно просматривать, что творится в сети. Вроде перехватил он безобидный ARP. Но если взглянуть глубже, то можно увидеть, что уже известен MAC-адрес «0000.0C1C.05DD» и IP-адрес «192.168.1.2». То есть PC1 не думая выдал себя. Теперь злоумышленник знает о таком компьютере. Вдобавок он знает, что он сидит во 2-ом VLAN. Дальше он может натворить многого. Самое банальное — это подменить свой MAC-адрес, IP-адрес, согласоваться быстро в Access и и выдавать себя за PC1. Но самое интересное. Ведь сразу можно этого не понять. Обычно, когда мы прописываем режим работы порта, он сразу отображается в конфигурации. Ввожу show running-config .

Но здесь настройки порта пустые. Ввожу show interfaces switchport и проматываю до fa0/4.

А вот здесь видим, что согласован trunk. Не всегда show running-config дает исчерпывающую информацию. Поэтому запоминайте и другие команды.

Думаю понятно почему нельзя доверять этому протоколу. Он вроде облегчает жизнь, но в то же время может создать огромную проблему. Поэтому полагайтесь на ручной метод. При настройке сразу же обозначьте себе какие порты будут работать в режиме trunk, а какие в access. И самое главное — всегда отключайте согласование. Чтобы коммутаторы не пытались ни с кем согласоваться. Делается это командой «switchport nonegotiate».

Переходим к следующему протоколу.

VTP (англ. VLAN Trunking Protocol) — проприетарный протокол компании Cisco, служащий для обмена информацией о VLAN-ах.

Представьте ситуацию, что у вас 40 коммутаторов и 70 VLAN-ов. По хорошему нужно вручную на каждом коммутаторе их создать и прописать на каких trunk-ых портах разрешать передачу. Дело это муторное и долгое. Поэтому эту задачу может взвалить на себя VTP. Вы создаете VLAN на одном коммутаторе, а все остальные синхронизируются с его базой. Взгляните на следующую топологию.

Здесь присутствуют 4 коммутатора. Один из них является VTP-сервером, а 3 остальных клиентами. Те VLAN, которые будут созданы на сервере, автоматически синхронизируются на клиентах. Объясню как работает VTP и что он умеет.

Итак. VTP может создавать, изменять и удалять VLAN. Каждое такое действие влечет к тому, что увеличивается номер ревизии (каждое действие увеличивает номер на +1). После он рассылает объявления, где указан номер ревизии. Клиенты, получившие это объявление, сравнивают свой номер ревизии с пришедшим. И если пришедший номер выше, они синхронизируют свою базу с ней. В противном случае объявление игнорируется.

Но это еще не все. У VTP есть роли. По-умолчанию все коммутаторы работают в роли сервера. Расскажу про них.

1. VTP Server. Умеет все. То есть создает, изменяет, удаляет VLAN. Если получает объявление, в которых ревизия старше его, то синхронизируется. Постоянно рассылает объявления и ретранслирует от соседей.
2. VTP Client — Эта роль уже ограничена. Создавать, изменять и удалять VLAN нельзя. Все VLAN получает и синхронизирует от сервера. Периодически сообщает соседям о своей базе VLAN-ов.
3. VTP Transparent — эта такая независимая роль. Может создавать, изменять и удалять VLAN только в своей базе. Никому ничего не навязывает и ни от кого не принимает. Если получает какое то объявление, передает дальше, но со своей базой не синхронизирует. Если в предыдущих ролях, при каждом изменении увеличивался номер ревизии, то в этом режиме номер ревизии всегда равен 0.

Это все, что касается VTP версии 2. В VTP 3-ей версии добавилась еще одна роль — VTP Off. Он не передает никакие объявления. В остальном работа аналогична режиму Transparent.

Начитались теории и переходим к практике. Проверим, что центральный коммутатор в режиме Server. Вводим команду show vtp status.

Видим, что VTP Operating Mode: Server. Также можно заметить, что версия VTP 2-ая. К сожалению, в CPT 3-ья версия не поддерживается. Версия ревизии нулевая.
Теперь настроим нижние коммутаторы.

SW1(config)#vtp mode client 
Setting device to VTP CLIENT mode.

Видим сообщение, что устройство перешло в клиентский режим. Остальные настраиваются точно также.

Чтобы устройства смогли обмениваться объявлениями, они должны находиться в одном домене. Причем тут есть особенность. Если устройство (в режиме Server или Client) не состоит ни в одном домене, то при первом полученном объявлении, перейдет в объявленный домен. Если же клиент состоит в каком то домене, то принимать объявления от других доменов не будет. Откроем SW1 и убедимся, что он не состоит ни в одном домене.

Убеждаемся, что тут пусто.

Теперь переходим центральному коммутатору и переведем его в домен.

CentrSW(config)#vtp domain cisadmin.ru
Changing VTP domain name from NULL to cisadmin.ru

Видим сообщение, что он перевелся в домен cisadmin.ru.
Проверим статус.

И действительно. Имя домена изменилось. Обратите внимание, что номер ревизии пока что нулевой. Он изменится, как только мы создадим на нем VLAN. Но перед созданием надо перевести симулятор в режим simulation, чтобы посмотреть как он сгенерирует объявления. Создаем 20-ый VLAN и видим следующую картинку.

Как только создан VLAN и увеличился номер ревизии, сервер генерирует объявления. У него их два. Сначала откроем тот, что левее. Это объявление называется «Summary Advertisement» или на русском «сводное объявление». Это объявление генерируется коммутатором раз в 5 минут, где он рассказывает о имени домена и текущей ревизии. Смотрим как выглядит.

В Ethernet-кадре обратите внимание на Destination MAC-адрес. Он такой же, как и выше, когда генерировался DTP. То есть, в нашем случае на него отреагируют только те, у кого запущен VTP. Теперь посмотрим на следующее поле.

Здесь как раз вся информация. Пройдусь по самым важным полям.

• Management Domain Name — имя самого домена (в данном случае cisadmin.ru).
• Updater Identity — идентификатор того, кто обновляет. Здесь, как правило, записывается IP-адрес. Но так как адрес коммутатору не присваивали, то поле пустое
• Update Timestamp — время обновления. Время на коммутаторе не менялось, поэтому там стоит заводское.
• MD5 Digest — хеш MD5. Оно используется для проверки полномочий. То есть, если на VTP стоит пароль. Мы пароль не меняли, поэтому хэш по-умолчанию.

Теперь посмотрим на следующее генерируемое сообщение (то, что справа). Оно называется «Subset Advertisement» или «подробное объявление». Это такая подробная информация о каждом передаваемом VLAN.

Думаю здесь понятно. Отдельный заголовок для каждого типа VLAN. Список настолько длинный, что не поместился в экран. Но они точно такие, за исключением названий. Заморачивать голову, что означает каждый код не буду. Да и в CPT они тут больше условность.
Смотрим, что происходит дальше.

Получают клиенты объявления. Видят, что номер ревизии выше, чем у них и синхронизируют базу. И отправляют сообщение серверу о том, что база VLAN-ов изменилась.

Вот так в принципе работает протокол VTP. Но у него есть очень большие минусы. И минусы эти в плане безопасности. Объясню на примере этой же лабораторки. У нас есть центральный коммутатор, на котором создаются VLAN, а потом по мультикасту он их синхронизирует со всеми коммутаторами. В нашем случае он рассказывает про VLAN 20. Предлагаю еще раз глянуть на его конфигурацию.

И тут в сеть мы добавляем новый коммутатор. У него нет новых VLAN-ов, кроме стандартных и он не состоит ни в одном VTP-домене, но подкручен номер ревизии.

И перед тем как его воткнуть в сеть, переводим порт в режим trunk.

Теперь переключаю CPT в «Simulation Mode» и отфильтровываю все, кроме VTP. Подключаюсь и смотрю, что происходит.

Через какое то время до NewSW доходит VTP сообщение, откуда он узнает, что в сети есть VTP-домен «cisadmin.ru». Так как он не состоял до этого в другом домене, он автоматически в него переходит. Проверим.

Теперь он в том же домене, но с номером ревизии выше. Он формирует VTP-сообщение, где рассказывает об этом.

Первым под раздачу попадет SW1.

Заметьте, что на SW1 приходят сразу 2 VTP-сообщения (от NewSW и от CentrSW). В сообщении от NewSW он видит, что номер ревизии выше, чем его и синхронизирует свою базу. А вот сообщение от CentrSW для него уже устарело, и он отбрасывает его. Проверим, что изменилось на SW1.

Обновился номер ревизии и, что самое интересное, база VLAN. Теперь она пустая. Смотрим дальше.

Обратите внимание. До сервера доходит VTP-сообщение, где номер ревизии выше, чем у него. Он понимает, что сеть изменилась и надо под нее подстроиться. Проверим конфигурацию.

Конфигурация центрального сервера изменилась и теперь он будет вещать именно ее.
А теперь представьте, что у нас не один VLAN, а сотни. Вот таким простым способом можно положить сеть. Конечно домен может быть запаролен и злоумышленнику будет тяжелее нанести вред. А представьте ситуацию, что у вас сломался коммутатор и срочно надо его заменить. Вы или ваш коллега бежите на склад за старым коммутатором и забываете проверить номер ревизии. Он оказывается выше чем у остальных. Что произойдет дальше, вы уже видели. Поэтому я рекомендую не использовать этот протокол. Особенно в больших корпоративных сетях. Если используете VTP 3-ей версии, то смело переводите коммутаторы в режим «Off». Если же используется 2-ая версия, то переводите в режим «Transparent».

Кому интересно посмотреть это в виде анимации, открывайте спойлер.

Для желающих поработать с этой лабораторкой, прикладываю ссылку.
Ну вот статья про VLAN подошла к концу. Если остались какие то вопросы, смело задавайте. Спасибо за прочтение.

[Беспроводной маршрутизатор] Что такое VLAN и как его настроить?

VLAN (виртуальная локальная сеть) — это логическая сеть, которая создается внутри более крупной физической сети. Виртуальные сети VLAN позволяют сегментировать сеть на более мелкие виртуальные подсети, которые можно использовать для изоляции трафика и повышения производительности сети.

Виртуальные сети часто используются в корпоративных сетях для разделения различных отделов или групп или для сегментирования различных типов трафика (таких как голос, данные и видео). Они также могут использоваться в домашних сетях для изоляции различных устройств или пользователей или для отделения гостевых сетей от основной сети.

• Trunk/магистральный порт (Tagged/тегированный порт):

VLAN trunk port/магистральный порт VLAN — это сетевой порт, который используется для передачи трафика для нескольких VLAN (виртуальных локальных сетей) по одному физическому соединению. Магистральные порты часто используются для подключения коммутаторов, маршрутизаторов и других сетевых устройств в сети и обычно настраиваются таким образом, чтобы разрешать передачу трафика для нескольких VLAN по одному каналу.

• Access port/порт доступа (Untagged/не тегированный порт):

A VLAN access port/Порт доступа — это сетевой порт, который используется для передачи трафика для одной VLAN (виртуальной локальной сети) по физическому соединению. Порты доступа часто используются для подключения к сети таких устройств, как компьютеры, принтеры и другие устройства конечных пользователей, и обычно настраиваются таким образом, чтобы разрешать передачу через порт только трафика для одной VLAN.

Примечание: 

1). При создании расширенной гостевой сети (Guest network pro) также будет создана VLAN в настройках VLAN.

2). Поддерживаемые модели VLAN:

• RT-AX86U Pro, RT-AX88U Pro
• GT-AX11000 Pro, GT-AXE16000, GT-AX6000
• ZenWiFi_Pro_ET12, ZenWiFi_Pro_XT12
• ExpertWiFi Series

3). Поддерживается в версии прошивки 9.0.0.6_102_4856(Beta Version). Это предварительная стадия бета-тестирования. Эта версия может быть понижена только с помощью веб-интерфейса пользователя.

Как настроить VLAN в роутерах ASUS?

1. Подключите компьютер к маршрутизатору через проводное соединение или Wi-Fi и введите IP-адрес локальной сети Вашего маршрутизатора или URL-адрес маршрутизатора http://www.asusrouter.com для доступа на страницу настроек.

2. Введите имя пользователя и пароль вашего маршрутизатора для входа в систему.

3. Откройте страницу Локальная сеть > VLAN.

4. Создайте VLAN профиль на закладке “Профили/Profile”. Вы можете назначить свой собственный VLAN ID.

5. Изоляция портов ограничивает права доступа к различным устройствам в одной и той же VLAN.

   На этой странице вы сейчас создаете “Сеть только для VLAN”, что означает сеть с VID, но без DHCP.

Если VLAN имеет профиль Guest Network Pro (SDN), Вы можете включить изоляцию точек доступа, чтобы ограничить права доступа к различным устройствам Wi-Fi соответственно.

Если Вы хотите включить DHCP в этой сети VLAN, Вы можете перейти в Guest Network Pro (SDN), Дополнительные настройки для изменений.

6. 6. На вкладке “VLAN” вы можете выбрать порт с определенным профилем и режимом (Trunk/Access).

Режим работы LAN:

а. По умолчанию: “Все (По умолчанию)” означает, что разрешены все помеченные (Tagged) и немаркированные (Untagged) пакеты.

б. Access/режим доступа: Разрешить выбранную SDN(VLAN). Вы можете выбрать профили, созданные либо с помощью Guest Network pro, либо с помощью VLAN.

Например, если у нас есть Guest_01(гостевая сеть) с VID=52, выберите порт 4 в качестве режима доступа, а профиль — Guest_01, этот порт предоставит те же права, что и Guest_01.

в. Trunk/магистральный режим:

             -Разрешить все помеченные: Разрешены все помеченные пакеты, не помеченные тегами будут отброшены.

             -С выбранным SDN(VLAN): разрешен только выбранный SDN или VLAN.

Вы можете использовать режим магистрали для подключения маршрутизатора к управляемому коммутатору.

Как получить (Утилиты / Прошивку)?

Вы можете загрузить последние версии драйверов, программного обеспечения, встроенного ПО и руководств пользователя через Центр загрузки ASUS.

Если вам нужна дополнительная информация о Центре загрузки ASUS, пожалуйста, перейдите по Ссылке.

Назначение VLAN

VLAN (Virtual local area network) – виртуальная локальная сеть

Используется для:

• Сегментации сетей – деление локальных сетей логическим образом.
• Повышение уровня безопасности
• Разделение сети по функциональному назначению

Сегментация сетей

Сегментация сетей – деление локальных сетей логическим образом. Например, при большом количестве устройств не всем нужно иметь доступ друг к другу (напр. отделу юриспруденции не нужно иметь доступ к принтеру, который находится в отделе финансистов. Или нужно ограничить доступ группы устройств до определенных серверов или видеонаблюдения).

Конечно, сегментацию можно проводить и физическим методом, взяв коммутатор и подключив к нему все устройства, а в случае переезда, брать оборудование с собой и тянуть провода заново.

Однако, в тех случаях, когда компания большая и подобных перестановок много, это может приводить к очень медленной реализации тех задач, которые значительно тормозят бизнес. Так же разбираться в физической топологии такой сети будет достаточно сложно.

Поэтому был придуман подход, в котором изначально планируется сеть на максимальное количество устройств, т. е. устанавливается максимальное количество коммутаторов в стойку, и они все коммутируются до рабочих мест. Все дальнейшие вопросы, связанные с настройкой (напр. переездами рабочих мест), выполняются на логическом уровне: на управляемых коммутаторах меняется принадлежность интерфейсов к разным отделам.

Например, первые 5 интерфейсов — это отдел IT, интерфейсы на другом коммутаторе с 3 по 10 — это отдел кадров и т. д. (Рис. 47.1). Это приводит к тому, что решение организационных вопросов происходит гораздо быстрее, сохраняя при этом сегментацию сетей. Ко всему прочему, когда компания выходит за определенные рамки, в одном broadcast-домене становится большое количество устройств, в современном мире это будет работать, но правилом хорошего тона будет придерживаться размера /24 (254 устройства) или, например, /23.

Повышение уровня безопасности

Повышение безопасности сети заключается в том, что одно устройство не может получить доступ к другому устройству. Так же становятся невозможен ряд атак типа arp-spoofing, подмены mac-адресов и прочие атаки, присутствующие в L2 сегменте.

Разделение сети по функциональному назначению

Например, в сети могут быть телефоны и компьютеры. ПК должны иметь доступ в интернет, подключаться к серверам, возможно, иметь настройки прокси. Телефоны же имеют совершенно другую задачу, доступ в интернет не требуется, доступ нужен только до телефонной станции или до tftp-сервера для загрузки обновлений или получения автоматических настроек.
Может быть так, что настройки будут конфликтовать друг с другом, а разделение по функциональному назначению поможет решить этот конфликт. Например, через протокол DHCP ПК будут получать одни настройки, в то время как телефоны могут получать совершенно другие настройки.

Описание работы VLAN

VLAN-ом является 802.1Q стандарт, который поддерживается всеми производителями. Это значит, что настроенные на MikroTik VLAN смогут работать с настроенными на cisco VLAN.

С точки зрения устройств возможны 2 варианта (Рис. 47.2):

1. Работа идет без VLAN – кадр идет в исходном состоянии без изменений. Чаще всего так происходит с рабочими станциями, когда рабочая станция подключается к локальной сети, и на интерфейсе самой рабочей станции не происходит никаких настроек. Такой тип интерфейса на коммутаторе называется access VLAN (untag VLAN – не тегированный VLAN).
2. Кадр передается с VLAN – в кадре уже имеется метка VLAN. Соединение между коммутаторами как раз иллюстрирует подобный тип подключения (Рис. 47.3). Между SwitchA port8 и SwitchB port8 существует тегированный VLAN (tagged VLAN nach IEEE 802.1q), это значит, что по этому интерфейсу идут несколько виртуальных локальных сетей в параллель, и они не перемешиваются между собой.

Разделение сетей достигается добавлением дополнительной 4-байтовой метки в заголовок (Рис. 47.2):

1. Тип – Tag Protocol Identifier (TPID, Идентификатор протокола тегирования, 16 бит). Указывает используемый протокол для тегирования. Для 802.1Q используется значение 0x8100.
2. TCI – Tag control information (16 бит) состоит из:
   1. Приор. – Priority code point (PCP, 3 бит) используется стандартом 802.1q для задания приоритета передаваемого трафика
   2. DEI – Drop eligible indicator (DEI, 1 бит) (Прежде Canonical Format Indicator, CFI) Индикатор допустимости удаления. Может использоваться отдельно или совместно с PCP для указания кадров, которые могут быть отброшены при наличии перегрузки
   3. VID – — VLAN Identifier (VID, идентификатор VLAN, 12 бит) указывает к какому VLAN принадлежит кадр. Диапазон возможных значений от 0 до 4095.

При планировании локальной сети так же нужно учитывать, что VID равные 4095 могут быть зарезервированы за оборудованием, поэтому рекомендуется не использовать значения выше 4093, так же вопросы могут возникнуть с VID выше 1000, а также с 1000 по 1100. Цифры VID в целом ничего не значат и никакой логики между собой не несут, это лишь цифры, которые позволяют в рамках одного интерфейса не смешивать кадры между собой.

Например (Рис. 47.3) если устройство PC A-1 пытается общаться с устройством PC B-1, то коммутатор А, просмотрев свою таблицу коммутации, видит, что mac-адрес устройства PC B-1 находится за 8м портом, но 8й порт является тегированным портом (например VID = 2) и на mac-адресе PC B-1 указан VLAN 2. Следовательно, перед передачей данных, кадр будет видоизменен – будет добавлена метка с VLAN и указан vid = 2. Switch B, получив этот кадр, видит, что PC B-1 находится за 1м портом, так же не указано, что кадр должен быть видоизменен, следовательно, кадр меняется в обратную сторону – с него убирается метка VLAN, и кадр передается в том виде, в котором он был изначально. Если необходим доступ между устройствами, находящимися в разных VLAN, то общение должно происходить через роутер, т. е. данные будут отправляться роутеру, а роутер в свою очередь маршрутизировать их, и в свою очередь тут возникает вопрос по политикам безопасности между сетями, которые нужно настраивать для защиты сетей друг от друга.

Настройка VLAN в Mikrotik

Добавление VLAN осуществляется на вкладке Bridge -> VLANs

Для того, чтобы с VLAN-ом можно было работать на роутере (напр. назначить ip-адрес или добавить dhcp-сервер) и вообще взаимодействовать с ним на роутере, необходимо в VLAN добавить самого себя – bridge для того, чтобы с него снять тэг, настроить sub-интерфейс, на котором в свою очередь будут настроены ip-адреса, dhcp-серверы и пр. Так же добавляется порт ether3, которым текущий коммутатор подключен к соседнему коммутатору.

Или командой:

/interface bridge VLAN add bridge=bridge1 tagged=bridge1,ether5 VLAN-ids=2

Для просмотра созданных VLAN можно воспользоваться командой:

/interface bridge VLAN print

Следующим шагом будет создание VLAN интерфейса, на который будет назначаться ip-адрес, для этого в разделе Interfaces -> VLAN (Рис. 47.5)

При создании интерфейса указываем Name (bridge.2 – на линуксовый манер, в котором указывается имя интерфейса и через точку номер VLAN), VLAN ID (2), Interface (bridge) – интерфейс, на котором будет сниматься тегированный VLAN.

Командой:

/interface VLAN add name=bridge.2 VLAN-id=2 interface=bridge

Далее необходимо на интерфейс назначить ip-адрес, для этого в разделе IP->Addresses добавляем новый адрес: 192.168.188.1/24 и указываем sub-интерфейс bridge.2(Рис. 47.6).

Командой:

/ip address add address=192.168.188.1/24 interface=bridge.2

На другом устройстве необходимо повторить те же действия (Рис. 47.7).

Указание bridge1 в тегированных портах необходимо для получения ip-адреса на данном устройстве. Так же необходимо добавить DHCP-клиент на sub-интерфейсе, для этого в разделе IP->DHCP-client создается новый клиент (Рис.47.8).

Подобная настройка необходима для того, чтобы работа с VLAN происходила не глобально на бридже, а на тех портах, на которых было разрешение.

Для проверки можно как проверить полученный адрес на устройстве (Рис. 47.10), так и пропинговать устройство (Рис. 47.11).

В случаях, когда возникает необходимость настроить интерфейсы, что будут принадлежать к нужному VLAN, необходимо в разделе bridge назначить конкретному интерфейсу конкретный VLAN (Рис. 47.12)

В итоге, все устройства, подключенные к интерфейсу wlan1, автоматически будут попадать в необходимую сеть. Подключенные устройства можно просмотреть на вкладке Bridge -> Hosts, как на первом коммутаторе, так и на втором (Рис. 47.13).

По тому же принципу могут настраиваться гостевые сети.

Итоги

Для настройки VLAN необходимо выполнить несколько шагов:

1. Необходимо разметить порты по принадлежности к тому или иному VLAN (Рис. 47.4).
2. Создание sub-интерфейса VLAN с необходимым VLAN ID на бридже (Рис. 47.5).
3. Добавить ip-адрес в Address List и повесить его на созданный интерфейс (Рис. 47.6), настроить необходимые службы.
4. Включение Bridge VLAN Filtering.

В современной версии RouterOS нет необходимости создавать несколько бриджей для разделения L2 доменов на разделение на разные домены, это делается с помощью VLAN-ов. Так же при создании нескольких бриджей, есть вероятность, что работать аппаратно будет только один, т. е. работа с Hardware Offloading будет возможна только на 1 бридже (актуально для коммутаторов 3й серии).

На этом базовая настройка VLAN в Mikrotik завершена.

• Что такое VLAN простыми словами
• Для чего нужен VLAN
• Принцип работы VLAN
• Разница между VLAN и VPN
• В чем преимущество VLAN

Если дома вы настраивали IP-телевидение или интересовались работой компьютерных сетей, то наверняка слышали понятие “технология VLAN”. В статье мы расскажем о том, что это такое, как работает и какие проблемы решает.

Что такое VLAN простыми словами

У каждого дома есть роутер. Допустим, к нему при помощи ethernet-кабеля (патч-корда) мы подключили компьютер, а через Wi-Fi подключили ноутбук и смартфон. В этом случае все устройства, подключенные этому роутеру, будут объединены в одну локальную сеть. Логическая локальная сеть (LAN) — это группа устройств, соединенных между собой. Все эти устройства подключаются к одному маршрутизатору и находятся неподалеку друг от друга, обычно в одном здании. 

Бывают случаи, когда устройства расположены так далеко, что их невозможно объединить в одну локальную сеть. Или же наоборот, одну большую локальную сеть нужно разбить на несколько маленьких без покупки дополнительного оборудования. Решить эти проблемы помогает технология VLAN.
VLAN (Virtual Local Area Network — виртуальная локальная сеть) — это технология, при помощи которой можно объединять устройства в виртуальные локальные сети, вне зависимости от их расположения. VLAN работает на канальном уровне модели OSI.

Для чего нужен VLAN

С помощью VLAN можно:

• Объединить в одну сеть устройства, которые физически подключены к разным коммутаторам. Рассмотрим пример: у компании есть 2 офиса. Нужно, чтобы компьютеры в них работали так, как будто физически находятся в одной сети. В каждом из офисов есть логисты и бухгалтеры. Для этого создадим VLAN 10 и добавим туда компьютеры бухгалтеров, а компьютеры логистов добавим во VLAN 20. Теперь компьютеры будут работать так, будто их подключили к одному коммутатору (свитчу). 

Что значит включить VLAN

• Распределить устройства, которые подключены к одному коммутатору, в разные подсети. Пример: в офисе все компьютеры в сети подключены к одному коммутатору. Есть ИТ-отдел и бухгалтерия. Нужно сделать для каждого отдела отдельную подсеть, чтоб компьютеры бухгалтерии не видели компьютеры ИТ-отдела и наоборот. Для этого создадим VLAN 10 и VLAN 20, в десятый добавим компьютеры ИТ-отдела, в двадцатый — компьютеры бухгалтерии. Теперь они изолированы друг от друга. 

• Изолировать гостевую сеть от сети компании. Это нужно, чтоб обезопасить данные: если выделить для гостей отдельную подсеть, то они не увидят конфиденциальную информацию.

Как интернет-провайдеры используют VLAN

Технологию VLAN применяют не только системные администраторы, но и интернет-провайдеры. Для реализации технологии используется BRAS — сервер широкополосного удаленного доступа. С его помощью провайдеры:

• предоставляют абонентам доступ к интернету,
• присваивают клиентам тарифные планы,
• назначают IP-адрес,
• обеспечивают учет и фильтрацию трафика.

Принцип работы VLAN

Существует целое семейство технологий, которое определяет стандарты пакетной передачи данных. Оно называется Ethernet. Ethernet работает на физическом и канальном уровнях модели OSI.
Данные, передаваемые через Ethernet, разбиваются на кадры, которые еще называют Ethernet-фреймами. Схематично кадр выглядит следующим образом:

• PREAMBLE — 7 байт данных, которые указывают на начало приема кадра;
• SFD — ограничитель начала кадра;
• DEST MAC — MAC-адрес назначения;
• SRC MAC — MAC-адрес источника;
• TYPE — тип протокола в поле данных;
• DATA — передаваемая информация;
• FCS — контрольная сумма кадра, используется для обнаружения ошибок в процессе передачи данных. 

При создании VLAN’ов виртуальная сеть делится на подсети. У каждой подсети есть свой идентификатор. Он определяет, к какой подсети относится пакет данных. Для того, чтобы коммутатор понимал, какому VLAN’у принадлежит Ethernet-фрейм, в заголовок фрейма добавляется специальный тег с идентификатором. Такой трафик называется тегированным.

Тег состоит из 4 байт и включает в себя следующие поля: 

1. TPID — содержит информацию о том, какой протокол используется для тегирования.
2. TCI — содержит контрольную информацию. Делится на блоки:  

• PCP — в этом поле задается приоритет передаваемого трафика,
• CFI — в этом поле задается формат MAC-адреса (0 — канонический, 1 — не канонический), 
• VID — в этом поле указывается идентификатор VLAN’а.

Разница между VLAN и VPN

VPN используется для подключения к частной сети через общедоступную сеть. Его часто используют в организациях для обмена конфиденциальными данными с сотрудниками, которые работают удаленно. При подключении данные отправляются в зашифрованном виде. VPN работает на сетевом уровне модели OSI.  
VLAN используется для объединения устройств в группы, которые на канальном уровне взаимодействуют между собой так, будто они подключены к одному свитчу (коммутатору). Так же эти группы могут работать так, как будто были подключены к разным свитчам, хотя и работают от одного.
VPN обеспечивает защищенное удаленное подключение к частной сети через Интернет, а VLAN обеспечивает деление локальной сети на логические фрагменты.

В чем преимущество VLAN

1. Улучшение производительности. Если кадр предназначается узлу, MAC-адрес которого неизвестен, то по умолчанию коммутатор отправляет широковещательный запрос на все порты. Это снижает производительность, поскольку кадры доставляются тем, кому они не нужны. При использовании VLAN широковещательный запрос отправляется только конкретному сегменту сети.
2. Безопасность. Компьютеры получат доступ к данным и трафику только того VLAN, в который они входят. Ресурсы других VLAN им будут недоступны. 
3. Простота администрирования. При использовании VLAN проще модернизировать сеть, искать и устранять неполадки. 
4. Снижение затрат. Для организации новой подсети не нужно покупать дополнительный коммутатор, достаточно настроить новый VLAN.