VLANs

VLANs oder "Virtual Local Area Networks" teilen ein bestehendes physisches Netzwerke in mehrere logische oder virtuelle Netzwerke auf. Dabei geschieht alles auf Layer 2, dem sogenannten Data Link Layer des OSI- Schichtenmodelles, was bedeutet, dass Switches für VLANs zuständig sind.
Dabei bieten VLANs einige Vorteile, gegen über normalen lokalen Netzwerken:

• Geräte können über VLANs unabhängig vom Standort Netzwerken zugeordnet werden.
• Da jedes VLAN über eine eigene Broadcast- Domäne verfügt, kann damit verhindert werden, dass sich Broadcasts über das gesamte Netzwerk ausbreiten, und somit zu einer Performance Steigung führen.

Damit ein Switch erkennen kann, welchem VLAN ein Paket angehört, gibt es mehrere Möglichkeiten. 

Portbasierte VLANs

Hierbei lässt sich ein einzelner physischer Switch auf mehrere logische Switches aufteilen.

Tagged VLANs

Hier bekommen die Pakete ein sogenanntes Tag (Stempel) in den Ethernet Header. Anhand dieser ID ist für die Switches zu erkennen, zu welchem VLAN die Pakete angehören. 

Tagged VLANs bieten den großen Vorteil, dass sie sich über mehrere Switches erstrecken können. Die Verbindungen der Switches kann aber mit nur einer einzigen Leitung, den sogenannten Trunk hergestellt werden. Dabei können über den Trunk mehrere VLANs miteinander vernetzt werden.

Befinden sich an einem Switch  mehrere VLANs muss dass nicht gleich bedeuten, dass ein Host aus einem VLAN alle Hosts aus den anderen VLANs kennt. Zwar kann er eine Verbindung mit den Hosts aus demselben VLAN herstellen, für außenliegende gilt dies aber keinesfalls. 

Es kann zum Beispiel ein Router verwendet werden, um eine Kommunikation zwischen mehreren VLANs zu erreichen. Eine andere Möglichkeit bieten Layer 3- Switches. 

Layer 3- Switch

Ein Layer 3 Switch stellt einen Kombination aus Switch und Router dar und ist somit ein device, der auf Layer 2 und auf Layer 3 tätig ist.
Ein Layer 3 Switch kann einzelnen Ports verschiedenen Subnetzen zuordnen und innerhalb dieser Subnetze als Switch arbeiten. Natürlich ist er auch in der Lage zu routen.
Er hat gegenüber einem gewöhnlichen Router den Vorteil, schneller und billiger zu sein, weshalb er zur Verbindung von VLANs sehr attraktiv wirkt.
Allerdings bietet er auf Layer 3 Ebene weitaus weniger als der Router. So unterstützt er kaum Protokolle wie OSPF, RIP oder NAT. Dadurch, dass der Layer 3 Switch kein NAT (Network Address Translation) kann, ist er auch nicht in der Lage, Pakete vom LAN nach außen zu senden, bzw. umgekehrt --> Er kann eine private IP nicht in eine öffentlich auflösen!


Anschließend wurden noch einige Übungen im Packet Tracer, im Bezug auf VLANs, durchgeführt.

Cisco 3.1.1.5
In dieser eher kleinen Packet Tracer Übung ging es um die Reichweite von Broadcasts bei der Verwendung von VLANs. 
Gegeben war folgende Topologie:

Die Übung bestand darin, zu testen wie weit ein Broadcast der von einem gewissen PC aus gesendet werden sollte, reicht.
VLANs besitzen eine eigene Broadcast- Domäne, was bedeutet, dass jedes seinen eigenen BC besitzt.
Es sollte ein Broadcast von PC0 (VLAN30) gesendet werden, um zu sehen, an welche Hosts der BC geht. Das eingehende Paket, das am Port des Switches, an dem PC0 hängt, wird vom Switch dupliziert und an alle Ports die dem VLAN angehören und an welchen auch Hosts angeschlossen sind, weitergeleitet. Dies soll die Reichweite des BCs verdeutlichen.








Hier ist schön zu erkennen, dass die Pakete nur an die Hosts im VLAN weitergeleitet werden.








Am Ende dieser Übung sollten noch einige Fragen zum Thema beantwortet werden: