VLAN och subnät utgör fundamentala koncept inom nätverksvärlden, avgörande för både design och administration av nätverk.
I den nutida digitaliserade tillvaron har nätverk blivit en oumbärlig komponent i de flesta organisationer.
I takt med att komplexiteten och omfattningen av nätverk expanderar, blir det allt viktigare för nätverksexperter att ha en djup förståelse för hur VLAN och subnät fungerar.
Låt oss börja utforska dessa begrepp!
Vad är ett VLAN?
VLAN, eller Virtuellt Lokalt Nätverk, är en nätverkstopologi som möjliggör logisk gruppering av enheter i ett nätverk, även om de inte är fysiskt kopplade till samma nätverksswitch.
Tänk dig det som ett parallellt nätverksuniversum som existerar inom samma fysiska infrastruktur!
Med hjälp av VLAN kan ett fysiskt nätverk delas upp i flera virtuella nätverk, vart och ett med sina egna resurser och säkerhetspolicys.
Men varför ska man använda VLAN? 🤔
I en större organisation kan det finnas många avdelningar eller team med specifika nätverksbehov.
Exempelvis kan ekonomiavdelningen kräva högre säkerhet och bandbredd jämfört med marknadsföringsavdelningen. Med VLAN kan varje grupp tilldelas ett eget nätverk utan fysisk separation.
En av de stora fördelarna med VLAN är den ökade säkerheten de erbjuder.
Det möjliggör en logisk gruppering av nätverksresurser baserat på säkerhetskrav. Denna datasegmentering förbättrar säkerheten genom att begränsa åtkomsten till resurser och isolera data från andra VLAN.
VLAN bidrar även till att optimera nätverksprestanda genom att reducera nätverksöverbelastning. Genom att dela upp nätverket i mindre segment minskar sändningstrafiken, vilket leder till en effektivare nätverksdrift.
Dessutom tillhandahåller de flexibilitet vid utformningen av nätverk, vilket gör det möjligt att genomföra ändringar i nätverkskonfigurationen utan att behöva omkoppla den fysiska infrastrukturen. Nya VLAN kan enkelt läggas till eller tas bort utifrån nätverkets behov.
Hur fungerar VLAN?
Funktionsprincipen är förhållandevis enkel!
VLAN fungerar som en ”magisk enhörning” inom det fysiska nätverket. Det tillåter nätverksadministratörer att gruppera enheter logiskt, så att de normalt inte kan kommunicera med varandra, även om de är anslutna till samma switch eller router.
Detta uppnås genom en process som kallas VLAN-taggning, där en speciell rubrik läggs till Ethernet-ramar för att identifiera vilket VLAN de tillhör.
VLAN konfigureras vanligtvis på switch-nivå, där enskilda portar kan tilldelas olika VLAN baserat på MAC-adress, protokoll eller andra kriterier.
När en enhet skickar en ram inom ett VLAN, undersöker switchen VLAN-taggen och vidarebefordrar ramen endast till de portar som ingår i samma VLAN. Det skapar en form av avskärmad enklav inom nätverket.
Bildkälla – fiberoptisk delning
Enheter inom samma VLAN kan kommunicera med varandra som om de befann sig i samma fysiska nätverk. Däremot behöver enheter i olika VLAN kommunicera via en router eller en lager-3-switch.
Vad är ett subnät?
Ett subnät, en förkortning av undernät, är ett mindre nätverk inom ett större nätverk. Det skapas genom att dela upp ett större nätverk i flera mindre subnätverk, där varje subnätverk har sin egen unika nätverksadress.
Subnät används ofta i stora organisationer eller företag med många avdelningar eller kontorsplatser. Det möjliggör bättre hantering och kontroll av nätverkstrafik, samt förbättrad säkerhet genom att isolera olika delar av nätverket.
Men det finns mer!
Varje subnät har sitt eget intervall av IP-adresser. Enheter inom ett subnät kan kommunicera direkt med varandra utan att behöva dirigeras via andra subnät eller huvudnätverket. Det kan bidra till att minska överbelastningen på huvudnätverket och förbättra den övergripande nätverksprestandan.
Här följer en lista över kalkylatorer för subnät för att generera undernät för ett givet IP-adressintervall.
Hur fungerar subnät?
Tänk dig att vi har ett klass C-nätverk med IP-adressen 192.168.1.0 och nätmasken 255.255.255.0. Det innebär att vi har 256 tillgängliga IP-adresser, där de tre första oktetterna representerar nätverksdelen och den sista oktetten representerar värddelen.
Enkelt, eller hur? 😅
Antag att vi vill dela upp detta nätverk i fyra mindre subnätverk. För att åstadkomma detta måste vi ”låna” två bitar från värddelen av IP-adressen och använda dem för att generera ytterligare nätverksadresser.
Här handlar det om lite mer avancerad teknik!
Genom att låna två bitar får vi en ny nätmask på 255.255.255.192.
Den binära representationen av den nya nätmasken är 11111111.11111111.11111111.11000000, vilket visar att de första 26 bitarna tillhör nätverksdelen och de sista 6 bitarna tillhör värddelen.
För att fastställa nätverksadresserna för vart och ett av de fyra subnäten, ökar vi värdet på den sista oktetten med 64 (2^6) för varje subnät. Det ger oss fyra subnät med följande nätverksadresser:
192.168.1.0 (ursprungligt nätverk)
192.168.1.64 (första subnätet)
192.168.1.128 (andra subnätet)
192.168.1.192 (tredje subnätet)
Varje subnät har nu sitt eget utbud av värdadresser, med upp till 62 värdadresser per subnät. Genom att dela upp nätverket i mindre subnät kan vi öka nätverkets prestanda och säkerhet genom att separera olika delar av nätverket.
VLAN kontra subnät
Här följer en tabell som jämför VLAN och subnät:
| VLAN | Subnät | |
| OSI-modell | Fungerar på lager 2 | Fungerar på lager 3 |
| Funktion | Logisk uppdelning av ett nätverk | Uppdelning av ett nätverk med hjälp av IP-adresser |
| Segmentering | Skapar separata broadcast-domäner | Delar upp ett större nätverk i mindre subnätverk |
| Implementering | Implementeras via switchar | Implementeras via routrar |
| Mål | Förbättrar trafikkontroll och IP-säkerhet | Förbättrar routing och nätverksprestanda |
| Geografi | Kan sträcka sig över flera fysiska platser | Oftast begränsat till en fysisk plats |
| Identifiering | Använder VLAN-taggar för att särskilja trafik | Använder nätverksprefix för att särskilja IP-adresser |
| Kontroll | Erbjuder detaljerad kontroll över nätverkstrafik | Förenklar nätverkshanteringen genom att gruppera enheter med liknande IP-adresser |
VLAN och subnät är två centrala delar i nätverksarkitekturen, var och en med sina unika styrkor och förmågor.
VLAN styr den virtuella sfären med sin förmåga till nätverkssegmentering och trafikisolering.
Subnät, å andra sidan, är experter inom den fysiska världen med förmågan att dela upp och organisera nätverk genom IP-adressallokering, routing och prestandahantering.
Användningsfall för VLAN
Isolering av nätverkstrafik
För att minska trafikstockningar och öka nätverksprestandan kan olika former av nätverkstrafik, som röst och data, separeras med hjälp av VLAN.
Säker åtkomstkontroll
VLAN kan användas för att skapa separata nätverk för gästanvändare, konsulter eller olika avdelningar inom en organisation, vilket förbättrar säkerheten och integriteten.
Flera hyresgäster
I delade hosting- eller molnmiljöer skapar VLAN virtuella nätverk för olika kunder eller hyresgäster för att isolera deras trafik och säkerställa integritet.
Videokonferenser och VoIP-applikationer
VLAN kan optimera nätverksprestandan för VoIP-applikationer genom att separera trafiken från annan nätverkstrafik.
Användningsfall för subnät
IP-adresshantering
Subnät kan användas för att dela upp ett större nätverk i mindre subnät för att effektivt hantera tilldelningen av IP-adresser.
Nätverksprestanda
Genom att dela upp nätverket i mindre delar kan nätverkseffektiviteten förbättras och fördröjningen minskas.
Säkerhet
Vi får inte glömma säkerheten. Subnät kan begränsa åtkomsten till nätverksresurser genom att placera dem i olika subnät och begränsa åtkomst mellan subnäten.
Routing
De används för att styra nätverksrouting genom att dirigera trafik mellan olika subnät via routrar eller andra nätverksenheter.
Geografiskt fördelade nätverk
Subnät används för att skapa separata nätverk för geografiskt spridda platser, vilket kan förbättra nätverksprestandan och minska fördröjningen för fjärranvändare.
Hur kan VLAN och subnät användas tillsammans?
Hittills har vi sett hur VLAN och subnät fungerar individuellt.
Men vad händer om de kombineras?
När VLAN och subnät används tillsammans tilldelas varje VLAN ett specifikt subnät. Det gör att enheter inom samma VLAN kan kommunicera med varandra inom samma IP-adressintervall och nätmask.
Exempelvis kan en nätverksadministratör skapa ett VLAN för marknadsavdelningen och tilldela det ett specifikt subnät, exempelvis 192.168.1.0/24.
Enheter inom marknadsförings-VLAN:et skulle använda IP-adresser i intervallet 192.168.1.1 till 192.168.1.254 och en nätmask på 255.255.255.0. Enheter i andra VLAN skulle tilldelas olika subnät med andra IP-adressintervall och nätmasker.
Det ger nätverksadministratörerna större flexibilitet när det gäller att organisera enheter utifrån funktion, plats eller andra kriterier, vilket kan förenkla nätverkshanteringen avsevärt.
Författarens anmärkning
I takt med att tekniken fortsätter att utvecklas måste nätverksexperter hålla sig uppdaterade med de senaste rönen och förstå hur man kan utnyttja olika tekniker som subnät för att förbättra nätverksprestandan och säkerheten.
Jag hoppas att du tyckte att den här artikeln var användbar för att lära dig mer om VLAN och subnät, och hur de kan användas tillsammans för att skapa effektivare och säkrare nätverk.
Du kanske också är intresserad av att lära dig hur man felsöker nätverksfördröjning med Wireshark.