Como funciona uma VLAN?

Definido pelo padrão IEEE 802.1Q, uma VLAN divide recursos de rede, independentemente do local dentro de um domínio de broadcast. Em grandes edifícios onde não é possível ter switches separados para recursos separados, as VLANs permitem que esses recursos permaneçam separados. Ao adicionar um pequeno identificador ao cabeçalho do quadro, o 802.1Q permite um controle incomparável no nível do switch.

Camada 2 vs. Camada 3

Existem sete camadas do modelo Open System Interconnect que define como os computadores se comunicam. Essas camadas OSI estão relacionadas a uma parte específica do processo de comunicação: a camada 1 é a camada “física” e se refere apenas aos padrões de sinalização necessários para transmitir um sinal elétrico entre dois adaptadores; A camada 2 lida com switches, coordenando as comunicações entre os adaptadores de rede conectados diretamente no mesmo domínio de broadcast. Normalmente, todos os computadores conectados ao mesmo switch físico residem no mesmo domínio de broadcast. Quando esses computadores querem se comunicar completamente com uma rede diferente, eles fazem a transição para a camada 3, onde os endereços IP são usados ​​para localizar um host usando um roteador. As VLANs operam na camada 2, mas sua utilidade entra em ação quando integrada a uma solução de camada 3.

Função de Comutação Normal

Sem o 802.1Q, somente os roteadores podem separar as diferentes redes da camada 2. Quando um computador envia uma transmissão - um quadro destinado a todos os computadores no domínio de transmissão -, cada dispositivo conectado ao mesmo switch recebe essa transmissão. Normalmente, as transmissões são usadas para serviços úteis, como a solicitação de um endereço IP de um servidor DHCP disponível. No entanto, os dispositivos conectados diretamente também são suscetíveis à intrusão.

Marcação 802.1Q

Quando as VLANs estão habilitadas em um switch, cada porta é atribuída a uma VLAN, e os dados enviados de um dispositivo conectado a essa porta obtêm todos os dados "marcados" com o ID da VLAN. A VLAN padrão ou “nativa” é “1”. Alterar uma porta para VLAN “2” significa que as transmissões e quadros com um destino desconhecido para esse switch são encaminhados apenas para outras portas VLAN “2” e troncos VLAN. Os troncos de VLAN são portas configuradas para encaminhar informações de todas as VLANs, necessárias para conectar outros switches ou roteadores. Os dados enviados da VLAN 1 para a VLAN 2 e vice-versa devem passar por um roteador. O roteador é então configurado para bloquear ou permitir a comunicação, com base na informação da camada 3 da estação de envio, ou IP. Enquanto isso, os switches trocam dados para garantir que todos reconheçam todas as VLANs disponíveis.

Exemplo

As VLANs mudam completamente a flexibilidade e o controle de uma rede. Imagine um grande prédio de vários andares de sua propriedade. Cada andar tem vários escritórios, e você, como proprietário do prédio, ligou cada andar para o uso de dados de volta a um data closet central, mas cada escritório é alugado por uma empresa diferente. Você deseja fornecer a todos os inquilinos um plano de Internet compartilhado. Sem a marcação 802.1Q, você teria que fornecer um comutador separado para cada escritório, e cada comutador teria que ser conectado individualmente ao ISP. Com a marcação 802.1Q, no entanto, você pode permitir que cada escritório se comunique entre si e com a conexão com a Internet, mantendo os dados separados dos outros escritórios, usando um único switch e roteador único. Se um escritório depois aluga o escritório ao lado, você simplesmente precisa alterar os IDs de VLAN dessas portas.