Việc kết nối và trao đổi dữ liệu ngày càng tỏ ra quan trọng cho sự thành công của một tổ chức, doanh nghiệp. Khái niệm VLAN (Virtual Local Area Network) đã nổi lên như một công nghệ chủ chốt để giải quyết vấn đề chia sẻ dữ liệu. Với khả năng tận dụng tối đa tiềm năng mạng vật lý, VLAN cho phép tạo ra các mạng con ảo hóa, giúp tối ưu hóa hiệu suất, bảo mật thông tin và quản lý linh hoạt hơn.

Trong bài viết này, Viễn Thông Xanh sẽ giới thiệu tới bạn những thông tin chi tiết nhất giúp bạn hiểu rõ VLAN là gì? Cách thức hoạt động và ưu nhược điểm của nó!

Mục Lục

1 Mạng LAN Ảo – VLAN là gì?
2 Chia VLAN là gì? Thực hiện bằng cách nào?
3 Làm thế nào mà các VLAN liên kết với nhau?
4 Phân loại các kiểu chia VLAN
5 Lợi ích việc chia VLAN mang lại cho doanh nghiệp
6 VLAN có cần thiết không? Khi nào thì nên chia VLAN?
7 Phân biệt chia SUBNET và Chia VLAN
8 Kết luận:

Mạng LAN Ảo – VLAN là gì?

Trước khi đi vào khái niệm mạng VLAN mình xin nhắc qua một chút về mạng cục bộ LAN. Bởi vì nếu không hiểu rõ về mạng LAN bạn sẽ rất khó để hình dung mạng VLAN.

Mạng LAN hay 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.

Do đó, bạn có thể hiểu khái niệm VLAN như sau:

“VLAN (Virtual Local Area Network) là một khái niệm trong lĩnh vực mạng máy tính, mô phỏng khả năng của mạng LAN (Local Area Network) để tạo ra các mạng con ảo bên trong mạng LAN vật lý. Mục tiêu của VLAN là tách biệt và quản lý mạng dựa trên các tiêu chí khác nhau mà không phụ thuộc vào cấu trúc vật lý của mạng.”

Chia VLAN là gì? Thực hiện bằng cách nào?

Trong mạng LAN (Local Area Network), 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 (Virtual Local Area Network), 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*

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:

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.
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.
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.
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.

Làm thế nào mà các VLAN liên kết với nhau?

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.

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.

Phân loại các kiểu chia VLAN

Dưới đây là 3 cách chia VLAN phổ biến nhất hiện nay:

VLAN dựa trên cổng (Port-Based VLAN):

Trong loại VLAN này, các cổng trên switch được gán vào từng VLAN cụ thể. Điều này có nghĩa là các thiết bị kết nối vào cùng một cổng sẽ thuộc cùng một VLAN. Phân loại dựa trên cổng là cách phân chia dễ dàng và hiệu quả, nhưng không linh hoạt khi cần thay đổi vị trí của thiết bị. Đây cũng là cách chia VLAN được áp dụng nhiều nhất hiện nay.

VLAN dựa trên IP (IP-Based VLAN):

Trong loại VLAN này, gói tin dữ liệu được gán vào các VLAN dựa trên địa chỉ IP nguồn hoặc đích. Điều này thường yêu cầu sự hỗ trợ của router để thực hiện định tuyến dựa trên địa chỉ IP. Đây là một cách linh hoạt để phân chia mạng, nhưng cần cấu hình phức tạp hơn. Cách cấu hình này không còn thông dụng vì ngày nay đã có giao thức DHCP.

VLAN dựa trên MAC (MAC-Based VLAN):

Loại VLAN này dựa vào địa chỉ MAC (địa chỉ vật lý) của thiết bị để xác định VLAN tương ứng. Các thiết bị được gán vào VLAN dựa trên địa chỉ MAC của chúng. Điều này thường được sử dụng trong mạng cần sự tương tác cao hơn giữa các thiết bị di động, nhưng cũng có thể gây ra thất thoát về hiệu suất khi có nhiều thiết bị thay đổi VLAN liên tục. Do đó các chia VLAN này ít được sử dụng.

Lợi ích việc chia VLAN mang lại 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:

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.
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.
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.

VLAN có cần thiết không? Khi nào thì nên chia VLAN?

Mặc dù lợi ích VLAN đem lại rất tốt cho doanh nghiệp nhưng có một điều lưu ý là không phải bắt buộc mạng doanh nghiệp là cần chia VLAN. Trừ khi số lượngmáy tính của bạn quá nhiều hay muốn chia VLAN nhằm đạt mục đích gì đó.

Nếu quy mô máy tính của bạn nhỏ như một văn phòng thì bạn đâu cần chia VLAN làm gì. Một số sản phẩm Switch như Switch của hãng Cisco có VLAN được kích hoạt tự động. Tức là các thiết bị mạng cắm vào cổng Switch là đã nằm trong 1 mạng VLAN riêng rồi (mặc địch là VLAN1).

Vậy khi nào thì nên chia VLAN. Nếu bạn nằm trong số các trường hợp dưới đây thì hãy nên chia VLAN:

Tối ưu hóa băng thông cho hệ thống mạng để tránh tình trạng xung đột mạng khi truyền dẫn dữ liệu.
Số lượng thiết bị mạng và máy tính quá nhiều (từ 150 máy trở lên).
Muốn phân chia các phòng ban trong công ty để quản lý mạng dễ dàng.
Tăng bảo mật và khả năng kiểm soát dữ liệu.

Phân biệt chia SUBNET và Chia VLAN

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.

Kết luận:

Trong bài viết này, Mình và bạn đã tìm hiểu về khái niệm quan trọng trong lĩnh vực mạng – Virtual Local Area Network (VLAN). Chia VLAN giúp tạo ra sự tách biệt, bảo mật và quản lý hiệu quả cho các phòng ban, dự án hoặc nhóm công việc khác nhau trong môi trường doanh nghiệp. Việc tối ưu hóa băng thông, ưu tiên truyền thông, và hỗ trợ cho việc truyền thông đa phương tiện là những điểm sáng mà VLAN mang lại.

Mong rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ về VLAN và quyết định xem có nên sử dụng VLAN cho mạng doanh nghiệp của mình hay không? Nếu cần tư vấn về việc xây dựng mạng VLAN hãy liên hệ với đội ngũ tư vấn của Viễn Thông Xanh qua số Zalo hiển thị trên web hoặc để lại lời nhắn tại Ô Chat Nhanh bên phải màn hình!

Xem thêm các bài viết hay khác: