فهم شبكات VLAN وتوصيل شبكات VLAN: المفاهيم الأساسية لمهندسي الشبكات

في بيئات الشبكات الحديثة، تعد الإدارة الفعّالة لمجالات البث أمرًا بالغ الأهمية. تلعب شبكات VLAN الافتراضية وربط شبكات VLAN دورًا مهمًا في تحقيق هذه الكفاءة. دعنا نتعمق في المفاهيم الأساسية لشبكات VLAN وآليات ربط شبكات VLAN لفهم أهميتها وتنفيذها.

شبكات LAN الافتراضية (VLANs)

شبكة LAN الافتراضية (VLAN) عبارة عن مجموعة فرعية محددة إداريًا من منافذ التبديل التي تشكل مجال بث واحد. في شبكة LAN Ethernet التقليدية، تكون جميع الأجهزة في نفس مجال البث افتراضيًا، مما يعني أن البث الذي يرسله أي جهاز يتم استقباله بواسطة جميع الأجهزة الأخرى في الشبكة. يمكن أن يؤدي هذا التكوين إلى مشكلات مختلفة، مثل عواصف البث والثغرات الأمنية.

تحل شبكات VLAN هذه المشكلات عن طريق تقسيم الشبكة إلى مجالات بث أصغر حجمًا ومعزولة. يتم تحديد كل شبكة VLAN من خلال معرف VLAN فريد، ويمكن للأجهزة الموجودة داخل نفس شبكة VLAN التواصل كما لو كانت على نفس الشبكة المادية، حتى لو كانت موزعة جغرافيًا. تعمل هذه التجزئة على تعزيز الأمان وتقليل الازدحام وتحسين الأداء العام للشبكة.

نقاط رئيسية حول شبكات VLAN:

1. تجزئة نطاق البث : تقوم شبكات VLAN بإنشاء نطاقات بث منفصلة داخل نفس الشبكة المادية، مما يقلل من نطاق حركة البث.
2. الأمان : تعمل شبكات VLAN على عزل البيانات الحساسة عن طريق تقييد الوصول إلى أجزاء محددة من الشبكة.
3. المرونة : تسمح شبكات VLAN بالتجميع المنطقي للمستخدمين حسب الوظيفة أو القسم أو التطبيق، بغض النظر عن موقعهم المادي.

تكوين شبكات VLAN

تتضمن عملية تكوين شبكات VLAN عدة خطوات، يتم إجراؤها عادةً إما في وضع قاعدة بيانات VLAN أو وضع التكوين.

وضع قاعدة بيانات VLAN :

• تُستخدم لإنشاء شبكات VLAN وتحديد خصائصها.
• الأوامر: vlan <VLAN-ID>، name <VLAN-NAME>

وضع التكوين :

• تُستخدم لتعيين واجهات لشبكات VLAN وتعديل تكوينات شبكات VLAN.
• الأوامر: واجهة <معرف الواجهة>، الوصول إلى وضع منفذ التبديل، الوصول إلى منفذ التبديل vlan <معرف VLAN>

تعمل شبكات VLAN الخاصة (PVLANs) على توسيع قدرات شبكات VLAN من خلال إنشاء شبكات VLAN ثانوية (معزولة ومجتمعية ومختلطة) داخل شبكة VLAN أساسية. يعمل هذا التكوين على تعزيز الأمان وإدارة حركة المرور من خلال التحكم في كيفية اتصال الأجهزة داخل نفس شبكة VLAN الأساسية.

ربط شبكات VLAN: ISL و802.1Q

يتيح تجميع شبكات VLAN لشبكات VLAN متعددة عبور رابط مادي واحد بين المحولات أو أجهزة التوجيه أو أجهزة الشبكة الأخرى. يعد التجميع ضروريًا للحفاظ على معلومات VLAN عبر أجهزة الشبكة المترابطة.

رابط بين المفاتيح (ISL) :

• بروتوكول خاص بشركة Cisco.
• يقوم بتغليف إطار Ethernet الأصلي باستخدام رأس ISL ومقطورة جديدة.

IEEE 802.1Q :

• بروتوكول قياسي مفتوح.
• يقوم بإدراج علامة VLAN في رأس إطار Ethernet.
• يدعم مفهوم شبكة VLAN الأصلية، والتي لا تحمل علامات.

تتيح بروتوكولات التجميع للجهاز المرسل إضافة معرف VLAN إلى الإطار، مما يضمن معرفة الجهاز المستقبل لشبكة VLAN التي ينتمي إليها الإطار. تعد هذه القدرة ضرورية للحفاظ على تكوينات VLAN عبر الشبكة.

تكوين شبكات VLAN

يتضمن تكوين التجميع تحديد نوع التغليف وتعيين وضع الواجهات إلى الجذع.

الأوامر الرئيسية :

• تغليف جذع switchport dot1q: يحدد استخدام تغليف 802.1Q.
• وضع منفذ التبديل: يقوم بتكوين الواجهة كجذع.
• switchport nonegotiate: تعطيل تفاوض بروتوكول التجميع الديناميكي (DTP).

بروتوكول ربط شبكة VLAN (VTP)

بروتوكول ربط شبكات VLAN (VTP) هو بروتوكول خاص بشركة Cisco يدير إضافة شبكات VLAN وحذفها وإعادة تسميتها على مستوى الشبكة بالكامل. يضمن بروتوكول VTP أن تكون جميع المفاتيح في نطاق VTP على دراية بتغييرات شبكات VLAN، مما يسهل تكوين شبكات VLAN بشكل متسق عبر الشبكة.

أوضاع VTP :

1. وضع الخادم : يسمح بإنشاء شبكة VLAN وتعديلها وحذفها. يتم نشر التغييرات على جميع المفاتيح في المجال.
2. وضع العميل : يتلقى التحديثات من خوادم VTP ولكن لا يمكنه إنشاء شبكات VLAN أو تعديلها أو حذفها.
3. الوضع الشفاف : يقوم بإعادة توجيه إعلانات VTP ولكنه لا يقوم بمعالجتها. تكون تغييرات VLAN محلية بالنسبة للمفتاح.

يقلل بروتوكول VTP من النفقات الإدارية ويمنع حدوث تناقضات في التكوين، مما يجعل إدارة VLAN أكثر كفاءة.

تكوين PPPoE

PPP over Ethernet (PPPoE) هو بروتوكول شبكة يغلف إطارات PPP داخل إطارات Ethernet. ويستخدم على نطاق واسع في اتصالات النطاق العريض، مثل DSL، لتوفير المصادقة والتشفير والضغط.

الأوامر الرئيسية لـ PPPoE :

• تمكين pppoe: يقوم بتنشيط وظيفة عميل PPPoE.
• pppoe-client dialer-pool-number <POOL-NUMBER>: يربط العميل بمجموعة المتصلين.

يتضمن تكوين PPPoE إعداد واجهة Ethernet لتغليف إطارات PPP وتحديد واجهة الاتصال للتعامل مع جلسات PPP.

خاتمة

إن فهم شبكات VLAN وربطها ببعضها البعض أمر ضروري لتصميم الشبكات وإدارتها الحديثة. تعمل شبكات VLAN على تعزيز تقسيم الشبكة والأمان والأداء، بينما تعمل الربط ببعضها البعض وبروتوكول VTP على تسهيل انتشار شبكات VLAN بسلاسة عبر الأجهزة المترابطة. بالإضافة إلى ذلك، تلعب تقنية PPPoE دورًا حاسمًا في الاتصال عريض النطاق، مما يوفر خدمات شبكة قوية عبر Ethernet.

من خلال إتقان هذه المفاهيم، يمكن لمهندسي الشبكات تصميم وإدارة شبكات فعالة وآمنة وقابلة للتطوير، مما يضمن الأداء الأمثل والموثوقية في بيئات الشبكات المعقدة.