VLAN

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🗂️VLAN (Virtual LAN)

  • VLAN (Virtual LAN)

    • L2 Switch부터 제공되는 가상의 LAN을 구성하는 기능

    • 논리적인 네트워크(Broadcast Domain) 분리 기술

      물리적인 분할 → 물리적인 장비(Router)를 통한 분리

    • 식별자(Number)를 이용하여 Network이름을 지정함

    • Switch Port에 VLAN에 대한 정보를 설정 함

      지정된 port로 전달되는 트래픽에 추가정보(VLAN)를 Tagging 함

  • VLAN 사용 목적

    • 네트워크(Broadcast Domain) 분리

    • Broadcast Traffic 축소

    • 보안

      네트워크가 분리되므로 정책을 통해 허용된 대상만 접근하게 함

    • 유연성

      기존 topology의 큰 물리적인 변화가 없어도 네트워크 구조를 변경할 수 있음

🗂️VLAN 할당 방식

  • Static VLAN

    • 관리자가 직접 모든 포트에 VLAN에 관련된 정보를 설정
    • 기본적인 설정 방식(권장)
    • 장점 : 한 장비의 문제가 전체 네트워크에 영향을 미치지 않음
    • 단점 : 모든 관리와 설정을 관리자가 직접 수행해야 함
  • Dynamic VLAN

    • VLAN 할당을 수행하는 외부 장비(프로그램) 등을 사용하여 VLAN에 관련된 정보를 자동으로 설정

      VMPS(VLAN Membership Policy Server)

      장비의 MAC 주소 기반으로 해당 포트에 할당할 VLAN정보를 미리 구성함

    • 장점

      VLAN을 사용하는 장비가 접속되었을 때 자동으로 VLAN 정보가 설정 됨

      이동이 잦은 업무 환경일 경우 효율적임

    • 단점

      VMPS에 장애가 발생하면 VLAN을 이용하는 모든 네트워크 서비스에 장애가 발생 함

🗂️VLAN PORT MODE

  • VLAN PORT MODE

    • VLAN이 설정되는 Switch port의 동작 방식을 결정함
  • Access Port Mode

    • 하나의 VLAN 통신을 지원하는 port

      access mode로 동작하는 port에 vlan 번호를 할당 함

    • End device와 직접 연결되는 port

    • VLAN 정보를 제거하고 데이터 전송

화면 캡처 2022-09-16 094410

  • Trunk Port Mode

    • 여러 VLAN 트래픽이 전달될 수 있음

      설정을 통해 허용하는 VLAN 트래픽을 제한할 수 있음

    • Switch간/Router와 연결되는 port에 설정하는 mode

      동일한 Tagging Protocol이 설정되어야 함

    • VLAN 정보를 데이터와 함께 전송

화면 캡처 2022-09-16 094438

🗂️VLAN Tagging Protocol

  • TAG

    • Switch를 통해 전달되는 데이터(Frame)에 VLAN정보를 추가하는 동작

    • 종류

      표준 → IEEE 802.1q (dot1q)(권장)

      cisco 전용 → ISL

  • 802.1q

    • 프레임 헤더의 Source Address 와 Type 필드 사이에 4byte VLAN정보 필드를 추가 함
    • Native VLAN을 지원 함 → Tagging하지 않는 VLAN

화면 캡처 2022-09-16 105103

  • ISL

    • Cisco에서 개발한 Trunking Protocol

    • 원본 프레임의 변형 없이 Encapsulation을 통해 VLAN정보를 덧붙임

      Encapsulation 동작을 수행하는 전용의 chipset을 사용 → ASIC(Application Specific Integrated Circuits)

    • 확장 VALN, Native VLAN을 지원하지 않음

화면 캡처 2022-09-16 105206

🗂️Native VLAN

  • Native VLAN

    • VLAN 정보가 없는 프레임을 전송하는 VLAN

      Tagging 되지 않은 모든 프레임을 Switch에 설정된 Native VLAN의 소속으로 간주 함

      프레임을 Tagging 하지 않고 Native VLAN으로 지정된 Port로 전달 함

    • Tag없이 통신하는 VLAN

    • VLAN을 구성한 모든 Switch의 Native VLAN의 번호가 일치해야 함 → Looping 발생

  • 사용 목적

    • Switch와 Hub가 같이 사용되는 통신 환경에서 호환성을 제공

      Switch-Hub-Switch연결 구간에 Hub에 연결된 사용자는 Untag되지 않은 프레임을 전달 받음

      VLAN tag를 인식하지 못하는 host는 Ethernet Frame의 형식오류라 인식하고 데이터를 폐기함

      Tag없이 통신이 가능한 VLAN이 필요하게 됨

    • Voice 트래픽 전달

      Tag, Untag의 작업의 부하를 줄여서 데이터 전달 속도를 향상 함

🗂️Access port mode 실습

  • 구성도

    fdsa

  • 설정하기

    • VLAN 생성

      Switch(config)#vlan 10
      Switch(config-vlan)#exit
      Switch(config)#vlan 20
      Switch(config-vlan)#exit
      Switch#sh vlan brief 
      

      화면 캡처 2022-09-23 213528

    • switchport 에서 VLAN 을 지정

      Switch(config)#int f0/1
      Switch(config-if)#switchport mode access 
      Switch(config-if)#switchport access vlan 10
          
      Switch(config-if)#int f0/2
      Switch(config-if)#switchport mode access 
      Switch(config-if)#switchport access vlan 20
          
      Switch(config)#int f0/11
      Switch(config-if)#switchport mode access 
      Switch(config-if)#switchport access vlan 10
          
      Switch(config-if)#int f0/12
      Switch(config-if)#switchport mode access 
      Switch(config-if)#switchport access vlan 20
          
      Switch#sh vlan brief
      

      fdsafdsafdsa

🗂️Trunk port mode 실습

  • Trunk port mode 의 필요성
    • 매번 VLAN 이 증가할때 마다 링크를 늘리는것은 무리이므로 여러개의 VLAN frame 이 동시에 이동할수 있도록 하는것
  • 구성도

화면 캡처 2022-09-24 163312

  • 설정하기

    • 왼쪽 스위치

      SW_L(config-if)#switchport mode trunk
      SW_L(config-if)#switchport trunk allowed vlan 10,2
      
    • 오른쪽 스위치

      SW_R(config)#int f0/24
      SW_R(config-if)#switchport mode trunk
      SW_R(config-if)#switchport trunk allowed vlan 10,20
      
    • trunk 정보 확인

      SW_R#sh interfaces trunk
      

      화면 캡처 2022-09-24 165141

    • access port 정보 확인

      SW_R#sh interfaces f0/1 switchport
      

      화면 캡처 2022-09-24 165342

    • trunk port 정보 확인

      SW_R#sh interfaces f0/24 switchport
      

      화면 캡처 2022-09-24 165537

🗂️Native VLAN 실습

  • 구성도

    화면 캡처 2022-09-24 170209

  • 설정하기

    • 왼쪽 스위치

      SW_L(config)#int f0/7
      SW_L(config-if)#switchport mode access 
      SW_L(config-if)#switchport access vlan 77
      % Access VLAN does not exist. Creating vlan 77   -- 없으면 VLAN  자동생성되면서 등록
          
      SW_L(config-if)#switchport trunk native vlan 77
      SW_L(config-if)#switchport trunk allowed vlan add 77
      
    • 오른쪽 스위치

      SW_R(config)#int f0/24
      SW_R(config-if)#switchport mode accessL
      SW_R(config-if)#switchport access vlan 77
      % Access VLAN does not exist. Creating vlan 77   -- 없으면 VLAN  자동생성되면서 등록
          
      SW_R(config-if)#switchport trunk native vlan 77
      SW_R(config-if)#switchport trunk allowed vlan add 77
      
    • trunk 정보 확인

      SW_R#sh interfaces trunk
      

      화면 캡처 2022-09-24 175100

🗂️Inter VLAN

  • Inter VLAN

    • VLAN으로 분리된 Broadcast Domain간 통신을 가능하게 함

      Multi Layer Switch 또는 Routing를 이용하여 VLAN을 Routing 하는 기술

    • 조건 → Routing기능을 지원하는 장비가 필요 함

  • Inter VLAN 방식

  • Router를 이용한 Inter VLAN

    물리적인 인터페이스를 논리적으로 나눈 sub interface를 이용하여 설정

    Sub interface 에는 Trunk 설정이 가능함 → 하나의 VLAN gateway설정이 가능 함

  • Multilayer Switch를 이용한 Inter VLAN

    L3 기능이 지원 가능한 Switch를 이용해 Routing 수행

    SVI(Switch Virtual Interface)

    ​ >VLAN에 논리적으로 연결되는 가상의 Interface를 생성하여 통신을 지원하는 방식

    ​ >내부 VLAN의 Gateway설정에 사용 됨

    Routed port

    ​ >물리적인 L2 Port에 L3 기능을 활성화 하여 통신을 지원하는 방식

    ​ >Multilayer Switch간을 연결하거나 Router, 서버와의 연결에 사용 됨

🗂️Inter VLAN 실습

  • 구성도

    화면 캡처 2022-09-24 221252

  • 설정하기

    • VLAN 설정

      L2_SW1(config)#vlan 10
      L2_SW1(config)#vlan 20
          
      L2_SW1#sh vlan br
      

      화면 캡처 2022-09-24 223928

    • access mode

      L2_SW1(config)#int f0/1
      L2_SW1(config-if)#switchport mode access
      L2_SW1(config-if)#switchport access vlan 10
          
      L2_SW1(config-if)#int f1/1
      L2_SW1(config-if)#switchport mode access
      L2_SW1(config-if)#switchport access vlan 20
          
      L2_SW1#sh vlan br
      

      화면 캡처 2022-09-24 224400

    • router 서브인터페이스 설정

      R1(config)#int f0/0.10
      R1(config-subif)#encapsulation dot1q 10
      R1(config-subif)#ip addr 192.168.10.254 255.255.255.0
          
      R1(config)#int f0/0.20
      R1(config-subif)#encapsulation dot1Q 20
      R1(config-subif)#ip addr 192.168.20.254 255.255.255.0
          
      R1(config-subif)#do sh ip int br
      

      image-20220924224806334

    • switch port에 trunk 설정

      L2_SW1(config)#int f2/1
      L2_SW1(config-if)#switchport mode trunk
      L2_SW1(config-if)#switchport trunk allowed vlan add 10
      L2_SW1(config-if)#switchport trunk allowed vlan add 20
          
      L2_SW1#sh interfaces trunk
      

      화면 캡처 2022-09-24 225013

  • test

    • ping 192.168.10.100 -> 192.168.10.254

      화면 캡처 2022-09-24 232303

    • ping 192.168.10.100 -> 192.168.20.254

      화면 캡처 2022-09-24 232315

    • ping 192.168.10.100 -> 192.168.20.100

      화면 캡처 2022-09-24 232327


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