Unter VLAN-Verbindung versteht man den Prozess des Aufbaus der Kommunikation zwischen verschiedenen virtuellen Netzwerken (VLANs) in einer Netzwerkinfrastruktur. VLANs sind logische Segmente eines physischen Netzwerks, die es Administratoren ermöglichen, das Netzwerk in kleinere logische Gruppen zu unterteilen, um die Netzwerksicherheit, -verwaltung und -leistung zu verbessern.
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Wenn separate VLANs erstellt werden, können diese standardmäßig nicht direkt miteinander kommunizieren. In vielen Situationen ist es jedoch notwendig, die Kommunikation zwischen verschiedenen VLANs zu ermöglichen, um Ressourcen gemeinsam zu nutzen oder Benutzern den Zugriff auf bestimmte Dienste in anderen virtuellen Netzwerken zu ermöglichen. Hier ist die Routing zwischen VLANs.
Inter-VLAN-Routing ermöglicht die Bewegung des Datenverkehrs zwischen verschiedenen VLANs mithilfe von a Routing-Gerät oder einen Layer-3-Schalter das Routing-fähig ist. Diese Geräte fungieren als Brücken zwischen VLANs und ermöglichen ihnen die Kommunikation untereinander.
Möglichkeiten zur Implementierung des Routings
Die wichtigsten Möglichkeiten zur Implementierung von Routing zwischen VLANs sind:
1. Routing mit einem externen Router
In dieser Konfiguration ist jedes VLAN mit seiner eigenen Schnittstelle am Router verbunden. Wenn ein Datenpaket von einem VLAN zu einem anderen gesendet werden muss, wird es an den Router gesendet, der es dann an das Ziel-VLAN weiterleitet. Diese Technik ist einfach und effektiv, kann jedoch bei vielen VLANs ineffizient sein, da für jedes eine separate Schnittstelle erforderlich ist.
2. Routing beim Layer-3-Switching
In dieser Konfiguration erfolgt das Routing innerhalb des Switches, der Pakete auf Netzwerkebene verstehen und bearbeiten kann. Dieser Switch-Typ verfügt über mehrere virtuelle Layer-3-Schnittstellen, eine für jedes VLAN, sodass Sie zwischen ihnen routen können. Diese Technik ist effizienter als das Routing mit einem externen Router, erfordert jedoch anspruchsvollere und teurere Hardware.
3. Routing mit Trunk (Router-on-a-stick)
In dieser Konfiguration wird eine einzelne physische Schnittstelle auf einem Router verwendet, um den Datenverkehr von mehreren VLANs zu verarbeiten. VLANs werden anhand von VLAN-Tags (802.1Q) auf Datenpaketen unterschieden. Diese Technik ist hinsichtlich der Schnittstellennutzung effizienter als das Routing mit einem externen Router, kann jedoch durch die auf der Trunk-Schnittstelle verfügbare Bandbreite begrenzt sein.
Wesentliche Schritte
Bei der Konfiguration des Routings zwischen VLANs müssen mehrere Schritte durchgeführt werden:
1. VLAN-Konfiguration
Zunächst werden auf den Switches bzw. Netzwerkgeräten individuelle VLANs erstellt. Jedes VLAN wird mit einer eindeutigen ID konfiguriert und jedem VLAN werden bestimmte Ports zugewiesen.
2. Konfiguration der Routing-Schnittstellen
Auf dem Routing-Gerät oder Layer-3-Switch müssen die Schnittstellen konfiguriert werden, die eine Verbindung zu jedem VLAN herstellen. Diese Schnittstellen werden mit IP-Adressen konfiguriert, die zu den Subnetzen jedes VLAN gehören.
3. Konfiguration der Routing-Tabelle
Statische Routen werden konfiguriert oder es wird ein dynamisches Routing-Protokoll verwendet, damit das Routing-Gerät weiß, wie es die Subnetze jedes VLAN erreichen kann.
4. Festlegung von Zugriffsrichtlinien
Zugriffskontrolllisten (ACLs) können angewendet werden, um zu steuern, welcher Datenverkehr zwischen VLANs zugelassen oder blockiert wird. Dies bietet eine zusätzliche Ebene der Sicherheit und Kontrolle.
Sobald diese Schritte abgeschlossen sind, sind die VLANs miteinander verbunden und können über das Netzwerk miteinander kommunizieren Routing-Gerät oder Layer-3-Schalter. Das Routing-Gerät prüft die Zielinformationen der Pakete und leitet sie an das entsprechende Ziel-VLAN weiter.
Es ist wichtig zu beachten, dass Routing zwischen VLANs Auswirkungen auf die Netzwerkleistung haben kann, da es eine zusätzliche Paketverarbeitung erfordert und zusätzlichen Datenverkehr im Netzwerk erzeugen kann.
Daher ist es wichtig, die Routing-Konfiguration sorgfältig zu entwerfen und die verfügbare Bandbreite und Ressourcen zu berücksichtigen, um eine optimale Netzwerkleistung sicherzustellen.
Layer-3-Router oder Switches
Die Wahl zwischen der Verwendung eines Routers oder eines Layer-3-Switches für das Routing zwischen VLANs hängt von mehreren Faktoren ab, darunter der Größe des Netzwerks, dem Verkehrsaufkommen, den verfügbaren Ressourcen und den spezifischen Anforderungen der Organisation.
Hier sind einige Überlegungen, die Ihnen bei der Entscheidungsfindung helfen können:
1 Leistung
Layer-3-Switches sind in der Regel beim Routing schneller als Router, da die Switch-Hardware für das Routing von Hochgeschwindigkeitspaketen ausgelegt ist. Dies kann besonders wichtig in Netzwerken mit viel Inter-VLAN-Verkehr sein.
2. Kosten
Aufgrund ihrer speziellen Hardware sind Layer-3-Switches in der Regel teurer als Router. Wenn daher das Budget eine wichtige Rolle spielt, kann ein Router die kostengünstigere Option sein.
3. Skalierbarkeit
Wenn das Netzwerk größer und komplexer werden soll, kann ein Layer-3-Switch eine skalierbarere Option sein. Layer-3-Switches können eine große Anzahl von VLANs verarbeiten und Inter-VLAN-Routing bereitstellen, ohne dass zusätzliche physische Schnittstellen erforderlich sind, wie sie für einen Router erforderlich sind.
4. Erweiterte Funktionen
Router bieten im Vergleich zu Layer-3-Switches in der Regel eine größere Auswahl an erweiterten Funktionen. Dazu kann die Unterstützung einer größeren Auswahl an Routing-Protokollen, Firewall-Funktionen, VPNs und andere Sicherheitsfunktionen gehören.
5. Einfache Konfiguration und Verwaltung
Layer-3-Switches sind im Vergleich zu Routern in der Regel einfacher für das Routing zwischen VLANs zu konfigurieren und zu verwalten. Dies liegt daran, dass Sie mehrere VLAN-Schnittstellen auf einem einzigen Gerät konfigurieren können, anstatt mehrere physische Schnittstellen auf einem Router verwalten zu müssen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Wahl zwischen einem Router und einem Layer-3-Switch für das Inter-VLAN-Routing von den spezifischen Anforderungen Ihres Netzwerks abhängt. Beide Optionen haben Vor- und Nachteile und die beste Option wird von Situation zu Situation unterschiedlich sein.
Router versus Layer-3-Switches
Nachfolgend präsentieren wir eine Vergleichstabelle, die einige der Vorteile beider hervorhebt Router als Layer-3-Switches für Routing zwischen VLANs in einem Netzwerk:
Router | Layer-3-Switch | |
---|---|---|
Performance | Typischerweise langsamere Routing-Geschwindigkeiten im Vergleich zu Layer-3-Switches | Hohe Leistung, geeignet für Hochgeschwindigkeitsrouting |
Kosten | Generell günstiger | Aufgrund der speziellen Hardware im Allgemeinen teurer |
Skalierbarkeit | Kann durch die Anzahl der verfügbaren physischen Schnittstellen begrenzt sein | Sehr skalierbar, kann eine große Anzahl von VLANs verwalten |
Erweiterte Funktionen | Unterstützung für eine Vielzahl von Routing-Protokollen, Firewall, VPN und anderen | In erster Linie auf Routing beschränkt, obwohl einige Modelle möglicherweise erweiterte Funktionen enthalten |
Konfiguration und Verwaltung | Kann aufgrund der Notwendigkeit, mehrere physische Schnittstellen zu verwalten, komplizierter sein | Einfachere Konfiguration und Verwaltung durch virtuelle VLAN-Schnittstellen |
Implementierung von VLAN-Routing in RouterOS
Im Folgenden finden Sie ein Beispiel dafür, wie Sie das Inter-VLAN-Routing auf einem MikroTik-Router konfigurieren können. Dies setzt voraus, dass Sie bereits zwei VLANs (VLAN 10 und VLAN 20) auf Port Ether2 konfiguriert haben und das Routing zwischen ihnen konfigurieren möchten.
Dies ist ein einfaches Beispiel. Möglicherweise müssen Sie die Befehle anpassen, um sie an die spezifischen Anforderungen Ihres Netzwerks anzupassen.
Zuerst müssen wir jedem der VLANs IP-Adressen zuweisen. Diese Adressen fungieren als Standard-Gateway für jedes VLAN. Angenommen, wir verwenden 192.168.10.1/24 für VLAN 10 und 192.168.20.1/24 für VLAN 20:
/ip address add address=192.168.10.1/24 interface=ether2.10
/ip address add address=192.168.20.1/24 interface=ether2.20
2. Als nächstes aktivieren wir das Routing zwischen den VLANs. MikroTik erledigt dies automatisch durch seine Layer-3-Routing-Fähigkeit:
/ip route add dst-address=192.168.10.0/24 gateway=192.168.10.1
/ip route add dst-address=192.168.20.0/24 gateway=192.168.20.1
3. Wenn Sie schließlich möchten, dass die VLANs auch auf das Internet zugreifen können, müssen Sie eine Standardroute über Ihr Internet-Gateway konfigurieren. Nehmen wir an, Ihr Internet-Gateway ist 192.168.1.1:
/ip route add dst-address=0.0.0.0/0 gateway=192.168.1.1
Das Hinzufügen von Firewall-Regeln zur Steuerung des Datenverkehrs zwischen VLANs auf einem MikroTik-Router kann zur Verbesserung der Netzwerksicherheit beitragen. Hier ist ein Beispiel, wie Sie dies tun könnten.
Angenommen, Sie möchten den gesamten Datenverkehr von VLAN 10 bis VLAN 20 blockieren, aber Datenverkehr in die entgegengesetzte Richtung zulassen. Zuerst müssen Sie die Netzwerke identifizieren, die Ihren VLANs entsprechen (z. B. 192.168.10.0/24 für VLAN 10 und 192.168.20.0/24 für VLAN 20). Anschließend können Sie die folgenden Befehle verwenden:
/ip firewall filter add chain=forward src-address=192.168.10.0/24 dst-address=192.168.20.0/24 action=drop
/ip firewall filter add chain=forward src-address=192.168.20.0/24 dst-address=192.168.10.0/24 action=accept
Diese Befehle erstellen zwei Firewall-Regeln:
- Die erste Regel blockiert den gesamten Datenverkehr von VLAN 10 zu VLAN 20 (d. h. alle Pakete, die aus dem Netzwerk 192.168.10.0/24 stammen und für das Netzwerk 192.168.20.0/24 bestimmt sind, werden verworfen).
- Die zweite Regel lässt Datenverkehr von VLAN 20 zu VLAN 10 zu (d. h. alle Pakete, die aus dem Netzwerk 192.168.20.0/24 stammen und für das Netzwerk 192.168.10.0/24 bestimmt sind, werden akzeptiert).
Dies ist ein sehr einfaches Beispiel. Abhängig von Ihren Sicherheitsanforderungen können Firewall-Regeln viel komplexer und spezifischer sein. Beispielsweise möchten Sie möglicherweise bestimmte Arten von Datenverkehr (z. B. HTTP, SSH usw.) blockieren oder nur zulassen, oder Sie möchten möglicherweise Datenverkehr zu/von bestimmten IP-Adressen blockieren oder zulassen.