VLAN là gì? Khám phá chi tiết về Mạng LAN Ảo

Mạng LAN ảo VLAN là gì?

Mạng LAN (Virtual Local Area Network) là mạng cục bộ dùng để kết nối các thiết bị mạng, máy tính trong một phạm vi nhỏ như tòa nhà, văn phòng, hộ gia đình, trường học,… Trong mạng LAN truyền thống, các thiết bị và máy tính trong cùng một vùng địa lý được kết nối với nhau để chia sẻ tài nguyên và truyền thông dữ liệu.

ứng dụng của mạng LAN
Minh họa 1 mạng LAN

Tuy nhiên, khi mạng mở rộng hoặc khi cần tạo sự cách biệt giữa các phòng ban, nhóm người hoặc dự án khác nhau, mạng LAN truyền thống có thể trở nên khó quản lý và không linh hoạt.

VLAN giải quyết vấn đề này bằng cách tạo ra các mạng con ảo hóa trên cơ sở của mạng LAN vật lý. Thay vì dựa vào cấu hình vị trí vật lý của thiết bị, VLAN tự do tạo ra các mạng ảo bằng cách gom nhóm các thiết bị và máy tính có chung mục tiêu hoặc yêu cầu cụ thể. Điều này có nghĩa rằng các thiết bị từ khắp nơi có thể thuộc cùng một mạng ảo, bất kể vị trí vật lý của chúng.

minh họa mạng VLAN
minh họa mạng VLAN

Thực hiện Chia VLAN như thế nào?

Trong mạng LAN, Router thường đóng vai trò phân tách các mạng LAN khác nhau, thường dựa trên địa chỉ IP, để cho phép trao đổi dữ liệu giữa các mạng LAN khác nhau. Router là thiết bị phân cấp mạng cao hơn, giúp kết nối các mạng khác nhau và quyết định định tuyến dữ liệu.

Còn trong VLAN , Switch đóng vai trò quan trọng trong việc phân tách các mạng con ảo (VLANs) trong một mạng LAN vật lý. Switch quản lý việc gán các cổng vào từng VLAN, đảm bảo rằng các thiết bị trong cùng một VLAN có thể trao đổi dữ liệu mà không ảnh hưởng đến các VLAN khác.

Ví dụ về việc chia VLAN ảo cho các phòng ban trong doanh nghiệp
Ví dụ về việc chia VLAN ảo cho các phòng ban trong doanh nghiệp

Do đó việc chia VLAN là kỹ thuật chia mạng LAN vật lý thành các mạng con ảo (VLAN) trên thiết bị mạng Switch hoặc Router (nếu cần). Cách thức thực hiện chia VLAN thường dựa vào cấu hình của các thiết bị mạng như switch hoặc router. Dưới đây là cách thức cơ bản để thực hiện chia VLAN:

  1. Xác định các nhóm thiết bị: Đầu tiên, bạn cần xác định các nhóm máy tính, thiết bị hoặc người dùng mà bạn muốn tách biệt vào các VLAN khác nhau. Điều này có thể dựa trên phòng ban, chức năng công việc, hoặc các yếu tố tương tự.
  2. Cấu hình Switch: Trong môi trường mạng, switch đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo và quản lý các VLAN. Bạn cần cấu hình switch để gán các cổng (port) vào từng VLAN cụ thể. Mỗi cổng có thể thuộc một hoặc nhiều VLAN tùy theo yêu cầu. Tuy nhiên lưu ý rằng trước hết bạn cần 1 Switch hỗ trợ chia VLAN đã.
  3. Cấu hình Router (nếu cần): Nếu bạn muốn tạo kết nối giữa các VLAN khác nhau hoặc kết nối ra ngoài mạng, bạn cần một router. Router sẽ giúp định tuyến dữ liệu giữa các VLAN và gói tin có thể được chuyển giữa các mạng con.
  4. Cấu hình bảo mật và quy tắc truy cập: Một trong những lợi ích quan trọng của VLAN là khả năng áp dụng quy tắc bảo mật tùy chỉnh cho từng VLAN. Bạn có thể cấu hình các quy tắc truy cập để quản lý việc trao đổi dữ liệu giữa các VLAN và kiểm soát truy cập không mong muốn.

Các VLAN liên kết với nhau như thế nào?

Switch VLAN Trunking là một cách để liên kết và truyền thông giữa các VLAN khác nhau bằng cách sử dụng cổng trunk trên các switch. Cổng trunk là cổng đặc biệt được cấu hình để truyền dữ liệu từ nhiều VLAN thông qua một liên kết vật lý duy nhất. Quá trình này thường được thực hiện bằng cách sử dụng các thẻ VLAN (VLAN tagging) trong gói tin để đánh dấu gói tin thuộc về VLAN nào trước khi truyền qua cổng trunk.

đường Trunk Vlan
đường Trunk Vlan

Dưới đây là các khái niệm và cách hoạt động cơ bản của Switch VLAN Trunking:

  • VLAN Tagging (Thẻ VLAN): Khi gói tin dữ liệu đi qua cổng trunk, nó được gắn thẻ VLAN với một mã định danh (VLAN ID). Điều này giúp switch biết gói tin thuộc về VLAN nào và chuyển nó đến đúng VLAN tương ứng. Các giao thức thường sử dụng để thêm thẻ VLAN bao gồm 802.1Q (trong môi trường Ethernet) và ISL (Inter-Switch Link).
  • Native VLAN: Native VLAN là VLAN không được gắn thẻ VLAN trong quá trình truyền qua cổng trunk. Các gói tin trong native VLAN sẽ không có thẻ VLAN và được truyền một cách thông thường. Điều này hữu ích trong việc kết nối giữa các thiết bị không hỗ trợ VLAN.
  • Trunk Protocol: Một số giao thức được sử dụng để thực hiện việc trao đổi thông tin về VLAN trên cổng trunk. Ví dụ, giao thức DTP (Dynamic Trunking Protocol) cho phép các switch giao tiếp để tự động thiết lập cổng trunk.
  • VLANs tĩnh và động: Trên cổng trunk, bạn có thể cấu hình để liên kết với một hoặc nhiều VLAN cụ thể. Đây được gọi là VLAN tĩnh. Tuy nhiên, một số môi trường yêu cầu khả năng thay đổi tự động của cổng trunk dựa trên thông tin từ switch đối tác. Điều này gọi là VLAN động và có thể được thực hiện bằng cách sử dụng giao thức VTP (VLAN Trunking Protocol) trong Switch Cisco.

Switch VLAN Trunking giúp tạo ra sự linh hoạt và khả năng truyền thông giữa các VLAN khác nhau trong mạng. Tuy nhiên, việc cấu hình và quản lý cẩn thận là cần thiết để đảm bảo tính bảo mật và hiệu suất của mạng.

Lợi ích chia VLAN cho doanh nghiệp

Chia VLAN mang lại rất nhiều lợi ích cho doanh nghiệp nhưng dưới đấy là 3 lợi ích chính mà VLAN đem lại:

  1. Tăng tính bảo mật: Bằng cách tách biệt các phần khác nhau của mạng vào các VLAN riêng biệt, doanh nghiệp có khả năng kiểm soát truy cập dữ liệu và tài nguyên một cách chặt chẽ hơn. Các VLAN có thể được cấu hình để không thể truy cập lẫn nhau, giúp ngăn chặn sự xâm nhập không mong muốn.
  2. Tối ưu hóa băng thông: Việc chia VLAN giúp tối ưu hóa việc sử dụng băng thông mạng. Các VLAN riêng biệt không chia sẻ băng thông với nhau, giúp tránh tình trạng đụng độ và đảm bảo hiệu suất cao hơn cho các ứng dụng quan trọng.
  3. Quản lý dễ dàng: Chia VLAN giúp tạo cách biệt trong việc quản lý mạng. Các phòng ban, dự án hoặc nhóm có thể được quản lý một cách riêng biệt mà không cần thay đổi cấu hình vật lý của mạng.

SUBNET và Chia VLAN khác gì nhau?

Ví dụ minh họa việc chia Subnet
Ví dụ minh họa việc chia Subnet

Chia SUBNET và Chia VLAN tuy đều có cùng mục đích là chia tách mạng LAN vật lý thành nhiều mạng con khác nhau. Tuy nhiên chia VLAN có nhiều ưu điểm hơn:

  • Chia subnet dùng khi bạn muốn tách biệt các mạng con dựa trên vùng địa lý. Tức là bạn có thể chia subnet giữa chi nhánh 1 và chi nhánh 2 của công ty. Bởi vì khi chia subnet bạn cần kết nối tất cả các thiết bị mạng tại mạng con tới cùng 1 Switch và switch này được kết nối tới 1 cổng trên Router.
  • Chia VLAN thì mang tới sự tiện lợi hơn ở chỗ các máy tính trong cùng một mạng con có thế không cùng một vị trí địa lý.

Tuy nhiên, không phải lúc nào chia VLAN cũng là lựa chọn tốt hơn. Mục tiêu và yêu cầu cụ thể của mạng sẽ quyết định xem liệu chia VLAN hay chia subnet là lựa chọn thích hợp. Trong một số trường hợp, việc kết hợp cả hai cách chia này có thể cung cấp hiệu suất và quản lý tốt hơn.