[AipuWaton] فهم ضرورة شبكات VLAN

ما هي وظيفة الأسلاك الثمانية الموجودة في كابل إيثرنت؟

شبكة VLAN (الشبكة المحلية الافتراضية) هي تقنية اتصالات تُقسّم شبكة LAN الفعلية منطقيًا إلى نطاقات بث متعددة. كل شبكة VLAN هي نطاق بث حيث يمكن للمضيفين التواصل مباشرةً، بينما يكون التواصل بين شبكات VLAN المختلفة محدودًا. ونتيجةً لذلك، تقتصر رسائل البث على شبكة VLAN واحدة.

محتوى

· لماذا هناك حاجة إلى شبكات VLAN
·شبكة VLAN مقابل الشبكة الفرعية
·علامة VLAN ومعرف VLAN
·أنواع واجهات VLAN وآليات التعامل مع علامات VLAN
·سيناريوهات استخدام شبكات VLAN
·المشاكل المتعلقة بشبكات VLAN في البيئات السحابية

لماذا هناك حاجة إلى شبكات VLAN

كانت شبكات الإيثرنت المبكرة تقنيات شبكات بيانات قائمة على تقنية CSMA/CD (الوصول المتعدد باستشعار الناقل/اكتشاف التصادم) التي استخدمت وسائط اتصال مشتركة. أدى ازدياد عدد المضيفين إلى تصادمات خطيرة، وعواصف بث، وتدهور كبير في الأداء، وحتى انقطاعات في الشبكة. على الرغم من أن ربط شبكات LAN باستخدام أجهزة الطبقة الثانية قد يحل مشاكل التصادم، إلا أنه لم ينجح في عزل رسائل البث وتحسين جودة الشبكة. أدى ذلك إلى تطوير تقنية VLAN، التي تقسم شبكة LAN إلى عدة شبكات VLAN منطقية؛ كل شبكة VLAN تمثل نطاق بث، مما يتيح التواصل داخلها كما لو كانت شبكة محلية، مع منع التواصل بين شبكات VLAN وحصر رسائل البث داخلها.

配图1(为什么需要VLAN)-1

الرسم التوضيحي 1: دور شبكات VLAN

وبالتالي، تتمتع شبكات VLAN بالمزايا التالية:

· تحديد نطاقات البث: يتم حصر نطاقات البث داخل شبكة VLAN، مما يحافظ على النطاق الترددي ويعزز قدرة معالجة الشبكة.
· تعزيز أمان شبكة LAN: يتم عزل الرسائل من شبكات VLAN المختلفة أثناء النقل، مما يعني أن المستخدمين داخل شبكة VLAN واحدة لا يمكنهم التواصل بشكل مباشر مع المستخدمين في شبكة VLAN أخرى.
· زيادة قوة تحمل الشبكة: تقتصر الأخطاء على شبكة VLAN واحدة، وبالتالي فإن المشكلات داخل شبكة VLAN واحدة لا تؤثر على التشغيل العادي لشبكات VLAN الأخرى.
· إنشاء مجموعة عمل افتراضية مرنة: يمكن لشبكات VLAN تقسيم المستخدمين إلى مجموعات عمل مختلفة، مما يسمح لأعضاء نفس مجموعة العمل بالعمل دون تقييدهم بمنطقة مادية معينة، مما يجعل إنشاء الشبكة وصيانتها أسهل وأكثر مرونة.

شبكة VLAN مقابل الشبكة الفرعية

من خلال تقسيم جزء الشبكة من عناوين IP إلى عدة شبكات فرعية، يمكن معالجة انخفاض معدل استخدام مساحة عناوين IP وتعقيد عناوين IP ثنائية المستوى. وكما هو الحال في شبكات VLAN، يمكن للشبكات الفرعية أيضًا عزل الاتصال بين الأجهزة المضيفة. لا تستطيع الأجهزة المضيفة التابعة لشبكات VLAN مختلفة التواصل مباشرةً، تمامًا كما لا تستطيع الأجهزة المضيفة في شبكات فرعية مختلفة ذلك. ومع ذلك، لا يوجد تطابق مباشر بين الجهازين.

شبكة محلية افتراضية الشبكة الفرعية
اختلاف يستخدم لتقسيم شبكات الطبقة 2.
  بعد تكوين واجهات VLAN، يمكن للمستخدمين في شبكات VLAN المختلفة التواصل فقط إذا تم إنشاء التوجيه.
  من الممكن تعريف ما يصل إلى 4094 شبكة VLAN؛ ولا يوجد حد لعدد الأجهزة داخل شبكة VLAN.
العلاقة ضمن نفس شبكة VLAN، من الممكن تعريف شبكة فرعية واحدة أو أكثر.

علامة VLAN ومعرف VLAN

لتمكين المفاتيح من تمييز الرسائل من شبكات VLAN مختلفة، يجب إضافة حقل يُعرّف معلومات VLAN إلى الرسائل. ينص بروتوكول IEEE 802.1Q على إضافة علامة VLAN رباعية البايتات (تُعرف باسم علامة VLAN) إلى إطارات بيانات Ethernet لتحديد معلومات VLAN.

رقم 2 (علامة VLAN ومعرف VLAN)-2

يُحدد حقل VID في إطار البيانات شبكة VLAN التي ينتمي إليها إطار البيانات؛ ولا يُمكن إرسال إطار البيانات إلا ضمن شبكة VLAN المُخصصة له. يُمثل حقل VID مُعرّف VLAN، والذي يتراوح بين 0 و4095. بما أن 0 و4095 محجوزان للبروتوكول، فإن النطاق الصحيح لمُعرّفات VLAN يتراوح بين 1 و4094. جميع إطارات البيانات التي تُعالجها وحدة التبديل داخليًا تحمل علامات VLAN، بينما بعض الأجهزة (مثل مُضيفات المستخدم والخوادم) المُتصلة بالوحدة تُرسل وتستقبل إطارات Ethernet التقليدية فقط بدون علامات VLAN.

عنوان 3 (VLAN شبكة الاتصال المحلية) -3

لذلك، للتفاعل مع هذه الأجهزة، يجب على واجهات التبديل التعرف على إطارات Ethernet التقليدية وإضافة أو إزالة علامات VLAN أثناء الإرسال. تتوافق علامة VLAN المضافة مع شبكة VLAN الافتراضية للواجهة (معرّف منفذ VLAN الافتراضي، PVID).

الصفحة 4-4
المفتاح 5 لشبكة VLANIF لشبكة VLAN التي تستخدمها-5
微信图片_20240614024031.jpg1

أنواع واجهات VLAN وآليات التعامل مع علامات VLAN

في الشبكات الحالية، قد يتصل مستخدمون ينتمون إلى شبكة VLAN واحدة بمفاتيح مختلفة، وقد تمتد شبكات VLAN متعددة عبر هذه المفاتيح. إذا كان التواصل بين المستخدمين ضروريًا، فيجب أن تكون الواجهات بين المفاتيح قادرة على التعرف على إطارات البيانات وإرسالها من شبكات VLAN متعددة في وقت واحد. وتوجد أنواع مختلفة من واجهات VLAN لتناسب مختلف الاتصالات والشبكات، وذلك حسب الكائنات المتصلة وكيفية معالجة الإطارات.

ابحث عن حل كابل ELV

كابلات التحكم

لكابلات BMS وBUS والصناعية والأجهزة.

نظام الكابلات الهيكلية

الشبكة والبيانات، كابل الألياف الضوئية، سلك التوصيل، الوحدات، اللوحة الأمامية

مراجعة المعارض والفعاليات لعام 2024

16-18 أبريل 2024، معرض الشرق الأوسط للطاقة في دبي

16-18 أبريل 2024 سيكوريكا في موسكو

9 مايو 2024، إطلاق منتجات وتقنيات جديدة في شنغهاي

22-25 أكتوبر 2024 الأمن الصين في بكين

19-20 نوفمبر 2024، عالم متصل، المملكة العربية السعودية


وقت النشر: ٢٧ نوفمبر ٢٠٢٤