VLANとは何ですか？

仮想ローカルエリアネットワーク（VLAN）とは、物理的な場所や配線に関係なく、独自のブロードキャストドメインを形成するスイッチポートやデバイスの論理的なグループです。VLANは、不要なブロードキャストやマルチキャストのフラッディングを抑制し、デバイスグループ間のトラフィックを分離するとともに、管理者がケーブルを敷設することなく、設定を変更するだけでネットワークを再構成できるようにします。

主なポイント

• VLANは、配線による区分ではなく、デバイスを独立したブロードキャストドメインにグループ化します。
• セグメンテーションにより、不要なブロードキャストやマルチキャストのフラッディングが軽減されます。
• トランクポートは、1つの物理リンクを介して複数のタグ付きVLANを伝送します。
• アクセスポートは、タグ付けされていないトラフィックを単一の明示的なVLAN IDにマッピングします。
• Versa VOSは、VLAN IDをブリッジドメインおよびサブインターフェースに関連付けます。

このページの内容： その重要性 ・ 仕組み ・ 種類 · VLANとVersa · よくある質問

VLANはなぜ重要なのでしょうか？

フラットでセグメント化されていないスイッチネットワークでは、接続されたすべてのデバイスが1つのブロードキャストドメインに属することになります。つまり、プリンター、ゲスト用のノートPC、財務サーバーなどが、互いのブロードキャストトラフィックをすべて受信することになります。これらを分離するには、ポートを別のスイッチに再配線する必要があります。VLANを利用すれば、この分離を構成変更だけで実現できます。つまり、デバイスがどのブロードキャストドメインに参加するかは、ケーブルの配線ではなく、ポートへのVLAN割り当てによって決定されるのです。

これには、セキュリティとパフォーマンスの両面で直接的なメリットがあります。ブロードキャストおよびマルチキャストトラフィックを特定のVLANに限定することで、ネットワークの他の部分への不要なフラッディングを防ぐことができます。また、ゲスト、IoT、音声、および社内トラフィックを別々のVLANに分離することで、侵害されたデバイスがネットワーク内の他の場所にアクセスできる範囲を制限できます。 また、VLAN によりIDベースのセグメンテーションも可能になります。802.1Xで認証されたデバイスは、RADIUSサーバーによって指定されたVLANに配置され、認証を行わないデバイスに対してはゲストVLANがフォールバックとして機能します。

VLANとは何ですか？

各VLANは、IEEE 802.1Q規格に基づき、1から4094までの整数であるVLAN IDによって識別されます。 スイッチポートは、2つのモードのいずれかでVLANに接続します。アクセスポートは、正確に1つのVLANのトラフィックを伝送し、タグなしのフレームはそのVLANのIDに属するものとして扱われます。一方、トランクポートは、単一のリンク上で複数のVLANを伝送し、各フレームには所属するVLANのIDがタグとして付加されます。

各VLANは、スイッチ上で独自の学習および転送ドメインを形成します。MACアドレスはVLANごとに個別に学習され、あるVLANのポートから流入したトラフィックは、そのVLAN内の他のポートにのみフラッディングされ、VLANの境界を越えて送信されることはありません。VLAN自体はレイヤ2の構造であるため、VLAN間のルーティングにはレイヤ3のホップが必要となります。

VLANの種類

アクセスVLANは最も単純なケースです。ポートには1つの明示的なVLAN IDが割り当てられ、そのポートに到達するタグなしフレームはすべて、そのVLANに属するものとして扱われます。これは、ネットワークエッジで一般的な設定です。トランク（タグ付き）VLANは、1つのアップリンクを介して複数のVLANを伝送します。トランクの設定では通常、単一のIDではなく、範囲を含むVLAN IDのリストが指定されます。ネイティブVLANとは、スイッチがタグなしとして扱うトランクポート上の1つのVLANのことです。これにより、トラフィックにタグを付けられないデバイスでも、トランクにアクセスできるようになります。動的VLANは、認証時にデバイスごとに割り当てられます。RADIUSサーバーとの802.1X通信によって、デバイスがどのVLANに参加するかが決定され、認証に失敗した場合はゲストVLANがフォールバックとして使用されます。

VLANとVersa

Versa オペレーティングシステム（VOS）デバイスは、インターフェースレベルでVLAN IDを適用します。イーサネット、アグリゲートイーサネット、またはIRBサブインターフェースは、1つのVLAN IDを指定してアクセスモードで設定するか、VLAN IDリストとオプションのネイティブVLAN IDを指定してトランクモードで設定します。 VOS は、レイヤ 2 インターフェースを仮想スイッチインスタンス（VSI）にグループ化します。VSI 内では、各ブリッジドメインが一意の VLAN ID に紐付けられ、独自の MAC 転送テーブルを持ち、インターフェースは VLAN ID が一致することでブリッジドメインに参加します。VLAN 変換を使用すると、インターフェースは自身のブリッジドメインとは異なる VLAN ID を使用できるようになります。詳細は、「レイヤ 2 転送の設定」を参照してください。

Titan ブランチデバイスでは、VLANはTitan ポータルを通じて、「ルーティング（レイヤー3）」または「スイッチング（レイヤー2）」として設定されます。設定項目には、VLAN名、VLAN ID、およびスイッチングVLANの場合はIRBインターフェースが含まれます。Titan ポータルでは、802.1XおよびRADIUSによる動的なVLAN割り当てもサポートされており、ゲストおよびデフォルトのフォールバック設定も利用可能です。詳細は、「LAN接続の設定」を参照してください。 デバイステンプレートでは、「基本機能の設定」に従い、同じアクセス/トランクモデルに加え、EVPN仮想スイッチ用のVLANリストが適用されます。

よくある質問

VLANとサブネットの違いは何ですか？

VLANとは、スイッチの設定と802.1Qタグによって定義されるレイヤ2のブロードキャストドメインです。サブネットとは、レイヤ3のIPアドレスブロックです。多くの導入事例では、1つのサブネットを1つのVLANに割り当てていますが、概念的にはこれらは別物であり、VLANにはルーティングされるIPサブネットが存在しなくても成立します。

アクセスVLANとトランクVLANの違いは何ですか？

アクセスポートは、正確に1つのVLANのみを伝送し、タグ付けされていないフレームをそのVLANに属するものとして扱います。これは、エンドデバイス用のポートでは一般的な仕様です。一方、トランクポートは、1つのリンクを介して複数のVLANを伝送し、各フレームにタグを付けることで、受信側のスイッチがトラフィックを適切なドメインに分類できるようにします。

ネイティブVLANとは何ですか？また、なぜそれが重要なのでしょうか？

ネイティブVLANとは、トランクポート上でスイッチがタグ付けを行わない唯一のVLANであり、トランク上のタグなしフレームはこのVLANに割り当てられます。接続された2台のスイッチ間でネイティブVLANが一致していない場合、本来分離されるべきVLAN間のトラフィックが漏洩する可能性があります。

1つのネットワークでサポートできるVLANの数はいくつですか？

IEEE 802.1Qのタグフィールドでは、VLAN IDとして1から4094までの値が使用可能であり、これはVersa のVOSインターフェースが提供する範囲と同じです。特定の導入環境において実際に使用可能な数は、その上限が問題となる前に、スイッチおよびプラットフォームのスケール制限によって制限されます。

Versa のVOSにおいて、VLAN間のルーティングはどのように機能するのでしょうか？

IRB（統合ルーティングおよびブリッジング）インターフェースは、レイヤ3インターフェースをレイヤ2ブリッジドメインに関連付けるため、パケットはそのドメインに紐付けられたVLANとの間で送受信されます。DHCPやVRRPなどの標準的なレイヤ3設定は、IRBインターフェース上で設定します。

VLANに関する詳細

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