L2 (Layer 2) и VLAN (Virtual Local Area Network)

L2 (Layer 2) и VLAN (Virtual Local Area Network) — это ключевые концепции в сетевых технологиях, относящиеся к модели OSI и организации сетей.

L2 (Layer 2) — Канальный уровень

Канальный уровень (Layer 2) в модели OSI отвечает за передачу данных по физической связи, управляет доступом к среде передачи и обеспечивает надежность передачи данных. Он делится на два подуровня:

• MAC (Media Access Control) — управляет доступом к физической среде, формирует кадры данных (фреймы), а также адресацию через MAC-адреса.
• LLC (Logical Link Control) — обеспечивает управление передачей данных, синхронизацию и управление потоком.

Основная задача L2 — передача данных внутри одной физической сети, и она оперирует MAC-адресами, что позволяет устройствам в одной сети обмениваться данными. Коммутаторы (switches) работают на L2 и передают данные между портами на основе MAC-адресов.

VLAN (Virtual Local Area Network)

VLAN (Виртуальная локальная сеть) — это логическое разделение физической сети на несколько изолированных подсетей на уровне 2 (L2). VLAN позволяет сегментировать одну физическую сеть на несколько логических сетей, что улучшает безопасность, управляемость и оптимизирует использование сетевых ресурсов.

Основные преимущества VLAN:

• Сегментация сети: VLAN позволяет разделить устройства, находящиеся на одной физической сети, на несколько логически изолированных сегментов. Например, можно разделить сеть на отделы: IT, бухгалтерию, маркетинг.
• Улучшенная безопасность: Устройства в разных VLAN не могут напрямую взаимодействовать без роутера или коммутатора 3-го уровня, что снижает риск атак между сегментами.
• Оптимизация трафика: Сегментация сети с помощью VLAN помогает сократить широковещательный трафик, так как широковещательные фреймы ограничиваются границами VLAN.
• Управляемость и гибкость: VLAN упрощает управление сетью. Например, можно переместить устройство в другой VLAN без изменения его физического подключения.

Как работает VLAN:

• VLAN реализуется с помощью коммутаторов L2/L3. Каждый порт коммутатора может быть привязан к одному или нескольким VLAN.
• Для передачи трафика между VLAN требуется маршрутизация на 3 уровне, которая часто реализуется с помощью коммутаторов уровня 3 или маршрутизаторов (роутеров).
• Трафик VLAN маркируется с помощью протокола 802.1Q (VLAN tagging), что позволяет передавать трафик нескольких VLAN через один физический канал (транк).

Пример использования VLAN:

Допустим, в организации есть одна физическая сеть, но разные отделы: IT, HR и бухгалтерия. Можно создать три VLAN:

• VLAN 10 — IT
• VLAN 20 — HR
• VLAN 30 — бухгалтерия

Устройства из VLAN 10 не смогут общаться с устройствами из VLAN 20 и VLAN 30 без специальной настройки маршрутизации между VLAN, что улучшает безопасность.

Связь между L2 и VLAN

• L2: отвечает за передачу данных внутри сети, используя MAC-адреса.
• VLAN: логически сегментирует L2-сеть, чтобы управлять трафиком, безопасностью и широковещательными доменами.

Вместе эти технологии позволяют создавать гибкие, масштабируемые и безопасные сети.