Ideen für ein campusweites VLAN-Konzept

Von

Helge Brust

VLAN, was ist das?

Funktionsweise

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

• VLAN, was ist das?• Funktionsweise nach IEEE802.1q

Fallbeispiele:• portbasierende VLANs• MAC-basierende VLANs• protokollbasierende VLANs• sonstige• Priorisierung

Inhalt der PräsentationIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

• Virtual Local Area Networks

• Logische Trennung mehrerer Netzwerke auf gleichem Switch

• Logische Trennung mehrerer Netzwerke auf gleichem Medium (Cu, LWL, etc.)

VLAN, was ist das?

Funktionsweise

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

VLAN, was ist das?Ideen für ein

campusweites VLAN-Konzept

• Physikalisch gemeinsame Netze in logische Teilnetze auftrennen

• Bilden von logischen Arbeitsgruppen, die geographisch nicht zusammengefasst sind.

VLAN, was ist das?

Funktionsweise

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

VLAN, was ist das?Ideen für ein

campusweites VLAN-Konzept

VLAN, was ist das?

Funktionsweise

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

VLAN vs. Subnetting

• Physikalisch gemeinsame Netze in logische Teilnetze auftrennen

• Bilden von logischen Arbeitsgruppen, die geographisch nicht zusammengefasst sind.

• Wechsel des Netzes nicht durch Änderung der IP-Adresse

• Broadcast erreicht nur eigenes Netz

• Physikalisch gemeinsame Netze in logische Teilnetze auftrennen

• Bilden von logischen Arbeitsgruppen, die geographisch nicht zusammengefasst sind.

• Wechsel des Netzes durch Änderung der IP-Adresse

• Broadcast erreicht komplette Netzstruktur (DHCP)

VLAN, was ist das?Ideen für ein

campusweites VLAN-Konzept

Einteilung

OSI-Schichtenmodell

Port-basierende VLANs

Subnetz-basierende VLANs

Protokoll-basierende VLANs

MAC-Adressen-basierende VLANs

Applikations-basierende VLANs

VLAN, was ist das?

Funktionsweise

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Funktionsweise nach IEEE 802.1qIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

Trennung nach Geräte-Ports

Layer-1-Schicht im OSI-Modell

VLAN, was ist das?

Funktionsweise

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Funktionsweise nach IEEE 802.1qIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

Switchübergreifende VLANs - Backbone

• Markierung der Zugehörigkeit des Netzwerkpaketes auf Senderseite

• Entfernung der Markierung auf Empfängerseite

Tagging

VLAN, was ist das?

Funktionsweise

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Funktionsweise nach IEEE 802.1qIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

Switchübergreifende

VLANs - Backbone

Layer-2-Schicht im OSI-Modell

VLAN, was ist das?

Funktionsweise

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Funktionsweise nach IEEE 802.1qIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

Frametypen

• Untagged FramesUntagged Frames enthalten keine Identifikation zu welchem VLAN gehören („normale“ Ethernetframes)

• Priority-tagged FramesPriority-tagged Frames haben keine Identifikation zu welchem VLAN sie gehören. Sie besitzen allerdings den Tag-Header, in dem eine Prioritätsinformation enthalten ist.

• VLAN-tagged FramesVLAN-tagged Frames haben in ihrem Header eine eindeutige Identifikation zu welchem VLAN sie gehören sowie eine Prioritätsinformation.

VLAN, was ist das?

Funktionsweise

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Funktionsweise nach IEEE 802.1qIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

Tagging im Ethernetframe

• Hinzufügen des Tag-Headers

• Angabe der VLAN-ID und der Priorität

• Neuberechnung der Frame Check Sequence (FCS)

VLAN, was ist das?

Funktionsweise

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Funktionsweise nach IEEE 802.1qIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

Ethernetframe mit TaggingVLAN, was ist das?

Funktionsweise

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Ethernetframeheader nach IEEE 802.3 mit 802.1Q VLAN Tagging

802.1Q 802.3

TPID Tag Control Identifier (TCI)

802.3

Dest. MAC-Adress 6 Byte

Source MAC-Adress 6 Byte

Tag Protocoll Identifier (TPID) 2 Byte

User priority 3 Bit

Cano- nical Identifier 1 Bit

VLAN Identifier (0–4095) 12 Bit

Length 2 Byte

Frameheaderlänge 18 Byte

Funktionsweise nach IEEE 802.1qIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

OSI-Schichtenmodell

Port-basierende VLANs

VLAN, was ist das?

Konzepte

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

portbasierende VLANsIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

VLAN, was ist das?

Konzepte

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Fallbeispiele: portbasierende VLANsIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

Feste Arbeitsgruppen• feste Zuordnung der

Switchports

• Verwendung von VLAN-fähigen Switchen im Backbone

• auch Subswitches oder Hubs möglich

• Arbeitsgruppen müssen/dürfen keine Daten zwischen einander austauschen

• wenn doch, nur über Router möglich, der in den entsprechenden VLANs sitzt

VLAN, was ist das?

Konzepte

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Fallbeispiele: portbasierende VLANsIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

Tunneln

• Direktverbindung von zwei oder mehren Rechnern

• Sicherheit gegenüber restlichem Netz

• Verbindung auch über mehrere Knotenpunkte möglich

Com3

Com3

BACKBONEVLAN XYVLAN Z

VLAN ABC

sonst. Netze

sonst. Netze

VLAN XY

VLAN XY

tagged

tagged

VLAN Z

VLAN Z

OSI-Schichtenmodell

MAC-Adressen-basierende VLANs

VLAN, was ist das?

Funktionsweise

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Fallbeispiele: MAC-basierende VLANsIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

VLAN, was ist das?

Konzepte

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Fallbeispiele: MAC-basierende VLANsIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

Dynamische Ports

• wechselnde Teilnehmer an Switchports

• keine Pflege von einzelnen Ports notwendig

• ausschließlich Pflege der VLANs im Radius notwendig

• nur Endgeräte am Switch möglich, da VLAN-ID auf gesamten Port wirkt

Com3

RADIUS

AuthentifizierungÜbergabe der VLAN-ID

VLAN XY VLAN AB

OSI-Schichtenmodell

Protokoll-basierende VLANs

VLAN, was ist das?

Funktionsweise

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Fallbeispiele: Protokollbasierende VLANsIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

VLAN, was ist das?

Konzepte

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Fallbeispiele: MAC-basierende VLANsIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

Protokolltrennung

• verschiedene Protokolltypen im Netzwerk

• keine Pflege von einzelnen Ports notwendig

• Netze müssen/dürfen keine Daten zwischen einander austauschen

• wenn doch, nur über Router möglich, der in den entsprechenden VLANs sitzt

Com3

PC

VLAN XYIP-Netz

VLAN ABAppletalk

iBook

VLAN, was ist das?

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portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Fallbeispiele: sonstigeIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

asymmetrisches VLAN

• getrennte Netze müssen ein nicht VLAN-fähiges Gerät erreichen

• kein Routing notwendig• Netze müssen/dürfen

keine Daten zwischen einander austauschen

VLAN, was ist das?

Konzepte

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Fallbeispiele: sonstigeIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

GVRPGeneric VLAN Registration

Protocol

VLAN, was ist das?

Konzepte

portbasierende

VLANs

MAC-basierende

VLANs

protokollbasierende VLANs

sonstige

Priorisierung

Fallbeispiele: PriorisierungIdeen für ein

campusweites VLAN-Konzept

Voice over IP

• Sprache ist eine Echtzeitanwendung

• Priorisierung über VLAN-tagging möglich

• Priorisierung auch ohne Einteilung von VLANs möglich (priority-tagged Frames)

Com3

Com3

Backbone

PCIP-Telefon

WebserverPBX

VLAN 101Prio: 6

VLAN 1Prio: 0

VLAN 101Prio: 6

VLAN 1Prio: 0

Fragen?

Ideen für ein campusweites VLAN-Konzept

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

Helge Brust

Ideen für ein campusweites VLAN-Konzept