1/45
VLAN (IEEE 802.1Q) – wirtualne sieci lokalne

Budowa i konfiguracja urządzeń sieci LAN – koncentratory i przełączniki Ethernet

Segmentacja logiczna L2, ramka 802.1Q, Access/Trunk/Hybrid, PVID, Ingress/Egress

Prezentacja omawia koncepcję VLAN – wirtualnych sieci lokalnych działających w ramach jednego lub wielu przełączników fizycznych. Wyjaśnia problem jednej domeny rozgłoszeniowej i pokazuje, jak VLAN-y rozwiązują problemy wydajności, bezpieczeństwa i elastyczności sieci LAN. Przedstawia budowę ramki 802.1Q (TPID, PCP, DEI, VID), typy portów (Access, Trunk, Hybrid) oraz logikę Ingress i Egress. Zawiera praktyczne scenariusze projektowania sieci z VLAN-ami.

Jeden fizyczny przełącznik podzielony na 3 kolorowe VLAN-y – każdy z własnymi stacjami
2/45
Streszczenie

Najważniejsze idee prezentacji

Przełącznik Ethernet segmentuje domenę kolizyjną, ale nie segmentuje domeny rozgłoszeniowej – broadcast dociera na wszystkie porty. VLAN (Virtual LAN) to mechanizm logicznej segmentacji warstwy 2, który dzieli jeden fizyczny przełącznik na wiele izolowanych sieci LAN. Ramki są znakowane 4-bajtowym znacznikiem 802.1Q (VLAN tag) zawierającym identyfikator VLAN (VID). Porty Access obsługują ruch bez tagowania, porty Trunk przesyłają ramki z tagiem między przełącznikami. VLAN-y rozwiązują problem wydajności i bezpieczeństwa – każdy VLAN ma własną, izolowaną domenę rozgłoszeniową.

Schemat podziału switcha na VLAN-y
4/45
Domena kolizyjna vs rozgłoszeniowa

Przełącznik eliminuje domenę kolizyjną (każdy port osobno). Ale nie eliminuje domeny rozgłoszeniowej – broadcast i multicast są przekazywane na wszystkie porty.

Wszystkie porty przełącznika należą do jednej domeny rozgłoszeniowej.

Przypomnienie: Domena kolizyjna = port. Domena rozgłoszeniowa = cały switch (bez VLAN).
Małe okręgi (domeny kolizyjne, każdy port) wewnątrz dużego okręgu (jedna domena rozgłoszeniowa)
5/45
Problem: broadcast w sieci firmowej

Sieć firmowa: 200 stacji na jednym przełączniku (lokacja open space). Każda stacja wysyła ARP (co ~30-60s na stację). 200 ARP-ów × co minutę = ~3-4 ARP na sekundę.

Każdy ARP = broadcast → flood na wszystkie 200 portów. Każda stacja musi przerwać pracę i przetworzyć każdy ARP.

Skala: 200 stacji × 200 portów = 40 000 niepotrzebnych transmisji na każdy ARP.
Fala broadcastu rozchodząca się od jednej stacji na wszystkie 200 portów
6/45
Problem: bezpieczeństwo w jednej domenie

W jednej domenie rozgłoszeniowej każda stacja może próbować komunikować się z każdą. Dział księgowości (dane wrażliwe) i dział IT (otwarty dostęp) – w jednej sieci.

Brak izolacji na poziomie L2 – potencjalny dostęp do nieautoryzowanych zasobów. Sniffing, ARP spoofing, ataki wewnętrzne – łatwiejsze w jednej domenie.

Problem: W jednej domenie rozgłoszeniowej każdy może próbować komunikować się z każdym – brak bariery L2.
Dwa działy (księgowość – sejf, IT – otwarte drzwi) w jednej sieci – strzałka dostępu
7/45
Rozwiązanie fizyczne – osobny switch dla działu

Opcja 1: każdy dział ma własny, fizyczny przełącznik. Zalety: pełna izolacja L2, osobne domeny rozgłoszeniowe.

Wady: wysoki koszt (N przełączników), więcej okablowania, więcej zarządzania, trudniejsza komunikacja między działami. Przykład: 5 działów → 5 przełączników + router do łączenia → drogo i nieefektywnie.

Koszt: Rozwiązanie fizyczne skaluje się liniowo z liczbą działów – kosztowna i niepraktyczna w dużych sieciach.
3 osobne przełączniki, każdy z 10 stacjami – dużo kabli, duże koszty
8/45
Rozwiązanie logiczne – VLAN

VLAN (Virtual Local Area Network) – wirtualna sieć lokalna. Jeden fizyczny przełącznik → wiele logicznych przełączników (VLAN-ów). Każdy VLAN to osobna domena rozgłoszeniowa.

Ramki z VLAN 1 nie trafiają do VLAN 2 (bez routingu). Rozwiązanie: logiczne, tanie, elastyczne, skalowalne.

Definicja: VLAN (Virtual Local Area Network) – logiczna, niezależna sieć LAN w ramach jednego lub wielu fizycznych przełączników, z własną domeną rozgłoszeniową.
Jeden switch podzielony kolorowymi liniami na 3 VLAN-y – każdy z własnymi stacjami
9/45
Korzyści z VLAN – cztery główne
  1. Segmentacja domeny rozgłoszeniowej: broadcast ograniczony do stacji w tym samym VLAN-ie.
  2. Bezpieczeństwo: izolacja L2 – ruch nie wychodzi poza VLAN bez routingu (L3).
  3. Elastyczność: zmiana przypisania stacji do VLAN = zmiana konfiguracji portu, nie okablowania.
  4. Oszczędność: jeden przełącznik obsługuje wiele sieci – mniej sprzętu, mniej kabli.
Podsumowanie: VLAN to podstawowe narzędzie projektowania sieci LAN – bez niego nowoczesne sieci nie mogłyby działać wydajnie i bezpiecznie.
Cztery ikony z etykietami korzyści
10/45
Przykład: firma z 3 działami na jednym switchu

Switch 24-portowy. Działy: Księgowość (8 stacji), IT (6 stacji), Kadry (4 stacje), reszta wolna.

Bez VLAN: wszystkie stacje w jednej domenie rozgłoszeniowej – ARP z IT zalewa Księgowość. Z VLAN: VLAN 10 – Księgowość, VLAN 20 – IT, VLAN 30 – Kadry. Każdy VLAN = osobna domena rozgłoszeniowa.

Switch 24-portowy z kolorowymi portami – zielone (VLAN 10), niebieskie (VLAN 20), żółte (VLAN 30)
11/45
Jak switch odróżnia VLAN-y? – znaczniki (tagi)

Przełącznik musi wiedzieć, do którego VLAN-u należy dana ramka. Rozwiązanie: VLAN tag – dodatkowe 4 bajty w ramce Ethernet (IEEE 802.1Q).

Tag zawiera identyfikator VLAN (VID) – 12 bitów (1-4094). Switche wymieniają między sobą ramki z tagami – stacje końcowe widzą ramki bez tagów.

Ramka Ethernet – nad nią taśma z dopisanymi 4 bajtami (VLAN tag)
12/45
Tagged vs Untagged – podstawowe rozróżnienie

Untagged: standardowa ramka Ethernet (bez znacznika VLAN). Stacje końcowe wysyłają i odbierają untagged.

Tagged: ramka z 4-bajtowym znacznikiem 802.1Q. Używana między przełącznikami (i innymi urządzeniami sieciowymi). Port przełącznika może być skonfigurowany do wysyłania ramek jako tagged, untagged lub obu.

Definicja: Tagged – ramka Ethernet z dodanym znacznikiem 802.1Q. Untagged – standardowa ramka Ethernet bez znacznika.
Dwie ramki obok siebie – untagged (64-1518B) i tagged (68-1522B) z widocznym znacznikiem
13/45
PVID – port VLAN ID

PVID (Port VLAN ID) – domyślny numer VLAN dla portu. Gdy ramka untagged wchodzi na port, switch przypisuje jej PVID.

Przykład: port z PVID = 10 → wszystkie untagged ramki na tym porcie należą do VLAN 10. Każdy port ma jeden PVID (na switchu z VLAN Filtering).

Definicja: PVID (Port VLAN ID) – numer VLAN domyślnie przypisywany do ramek untagged wchodzących na dany port.
Port 1 z etykietą 'PVID=10' – ramka untagged wchodzi, switch dodaje tag VID=10
14/45
VLAN ID (VID) – zakres i rezerwacje

VID: 12 bitów → zakres 1-4094 (0 i 4095 zarezerwowane). VID = 1 – domyślny VLAN (native VLAN w wielu switchach). VID = 4095 – zarezerwowany do implementacji.

VID = 0 – oznacza, że ramka nie ma priorytetu VLAN (tylko priorytet PCP). W praktyce: VID 2-4094 dostępne do użytku.

Ważna informacja: Maksymalnie 4094 VLAN-y w standardzie 802.1Q (-2 zarezerwowane). W praktyce przełączniki obsługują 256-4094 VLAN-y (limit sprzętowy).
Skala 1-4094 z zaznaczonymi specjalnymi wartościami
15/45
Przypisanie stacji do VLAN – metody
  • Port-based (statyczne): administrator przypisuje port do VLAN-u. Stacja podłączona do portu automatycznie należy do tego VLAN-u.
  • MAC-based (dynamiczne): przypisanie na podstawie adresu MAC stacji.
  • 802.1X (uwierzytelnianie): stacja uwierzytelnia się przez RADIUS, VLAN przypisywany na podstawie tożsamości użytkownika.
Praktyka: Port-based VLAN to standard – prosty, przewidywalny, łatwy w zarządzaniu.
Trzy schematy – port-based (port kolorowy), MAC-based (MAC przypisany do VLAN), 802.1X (użytkownik loguje się)
16/45
Ten sam VLAN na wielu portach

Kilka portów może należeć do tego samego VLAN-u. Przykład: porty 1-8 = VLAN 10, porty 9-16 = VLAN 20.

Stacje w VLAN 10 mogą komunikować się między sobą (przez switch), ale nie z VLAN 20. Komunikacja między VLAN-ami wymaga routera (L3).

Ważna informacja: VLAN-y są izolowane na poziomie L2 – komunikacja między nimi wymaga routingu (L3).
Switch z 16 portami – pierwsze 8 zielone (VLAN 10), kolejne 8 niebieskie (VLAN 20). Strzałki tylko w obrębie kolorów
17/45
Przykład: trzy VLAN-y w firmie
  • VLAN 10 – Dyrekcja: porty 1-4, uprzywilejowany dostęp do zasobów.
  • VLAN 20 – Księgowość: porty 5-10, dostęp do systemu finansowego.
  • VLAN 30 – Reszta firmy: porty 11-24, dostęp do Internetu i zasobów ogólnych.

Każda grupa ma własną domenę rozgłoszeniową – broadcast nie wychodzi poza VLAN. Bezpieczeństwo: nikt z VLAN 30 nie może komunikować się L2 z VLAN 10.

Switch z kolorowymi strefami
18/45
VLAN – podsumowanie bloku
  • VLAN = logiczna segmentacja L2 na jednym fizycznym switchu.
  • VLAN tag (802.1Q) – znacznik identyfikujący przynależność ramki.
  • PVID – VLAN dla ramek untagged na porcie.
  • Izolacja L2 – komunikacja między VLAN wymaga routingu.
Podsumowujący schemat – switch z 3 VLAN-ami
19/45
Standardowa ramka Ethernet – przypomnienie

Budowa: DA (6B) + SA (6B) + EtherType/Length (2B) + Payload (46-1500B) + FCS (4B). Całkowity rozmiar: 64-1518 bajtów.

EtherType: identyfikuje protokół warstwy wyższej (0x0800 = IPv4, 0x0806 = ARP). FCS: suma kontrolna CRC-32 (na końcu ramki).

Ramka Ethernet z kolorowymi blokami i wymiarami
20/45
Ramka 802.1Q – dodanie tagu VLAN

IEEE 802.1Q dodaje 4 bajty między adresem źródłowym (SA) a polem EtherType/Length.

Nowa struktura: DA (6B) + SA (6B) + VLAN Tag (4B) + EtherType/Length (2B) + Payload (46-1500B) + FCS (4B). Nowy rozmiar: 68-1522 bajty. FCS jest przeliczany (oryginalna ramka miała inne FCS, tag go zmienia).

Standardowa ramka i ramka 802.1Q – wstawiony blok VLAN Tag z strzałką
21/45
Budowa VLAN tag – cztery pola
  • TPID (Tag Protocol Identifier) – 2 bajty: 0x8100 – znacznik "to jest ramka 802.1Q".
  • TCI (Tag Control Information) – 2 bajty: zawiera trzy podpola:
    • PCP (Priority Code Point) – 3 bity: priorytet 802.1p (0-7, 7 = najwyższy).
    • DEI (Drop Eligible Indicator) – 1 bit: wskazuje, czy ramkę można odrzucić przy przeciążeniu.
    • VID (VLAN Identifier) – 12 bitów: identyfikator VLAN (1-4094).
VLAN Tag rozłożony na bity – 16 bitów TPID + 3 bity PCP + 1 bit DEI + 12 bitów VID
22/45
TPID = 0x8100 – identyfikacja ramki tagged

Wartość 0x8100 w miejscu EtherType/Length informuje odbiorcę: "to nie jest standardowy EtherType – to VLAN tag". Switch odczytuje TPID → wie, że ramka zawiera tag VLAN.

Jeśli TPID ≠ 0x8100 → ramka jest untagged (lub innego typu, np. Q-in-Q).

Ważna informacja: TPID = 0x8100 to sygnatura ramki 802.1Q – tylko ramki z tym znacznikiem są interpretowane jako tagged.
Nagłówek ramki z podświetlonym polem TPID = 0x8100 i adnotacją 'To jest ramka tagged'
23/45
PCP (Priority Code Point) – 3 bity priorytetu

PCP = 3 bity → 8 poziomów priorytetu (0-7). Określa klasę ruchu (CoS – Class of Service).

Przykłady: 0 = Best Effort, 1 = Background, 2 = Excellent Effort, 3 = Critical Applications, 4 = Video, 5 = Voice, 6 = Internetwork Control, 7 = Network Control. Używany w QoS – przełącznik może priorytetyzować ramki z wyższym PCP.

Ciekawostka: PCP = 0 oznacza Best Effort, ale to NIE znaczy, że ramka nie ma priorytetu – to najniższy priorytet w domyślnej sieci.
Skala 0-7 z kolorami (czerwony = najwyższy priorytet, szary = najniższy)
24/45
DEI (Drop Eligible Indicator) – 1 bit

DEI = 1 bit (0 lub 1). Domyślnie: 0 (nie oznaczona do odrzucenia). Jeśli przełącznik jest przeciążony – może odrzucać ramki z DEI = 1 przed ramkami z DEI = 0.

W połączeniu z PCP: tworzy kod 4-bitowy (3+1) dla zaawansowanego QoS.

Uwaga: DEI zastąpił CFI (Canonical Format Indicator) z wcześniejszych wersji 802.1Q.
Ramka z DEI=1 (oznaczona 'drop me first') obok ramki z DEI=0
25/45
VID (VLAN Identifier) – 12 bitów

VID = 12 bitów → 4096 wartości (0-4095). 0 i 4095 zarezerwowane → 1-4094 dostępne. VID = 1 – domyślny VLAN (wszystkie porty domyślnie w VLAN 1). VID = 4095 – zarezerwowany (nie używać).

VID = 0 – oznacza "priorytet tylko" (priority tagged). Wpis w FDB jest powiązany z VID – ten sam MAC może być w różnych VLAN-ach na różnych portach.

Pole VID 12-bitowe z przykładową wartością (np. 100 = 0x0064)
26/45
Baby Giant Frames – problem z MTU

Standardowa ramka Ethernet: max 1518B (z nagłówkami). Ramka 802.1Q: max 1522B (+4B tagu). Większość przełączników i kart sieciowych obsługuje 1522B (Baby Giant).

Starsze urządzenia mogą odrzucać ramki > 1518B. MTU (Maximum Transmission Unit) – domyślnie 1500B dla payloadu.

Definicja: Baby Giant Frame – ramka Ethernet o rozmiarze 1522 bajtów (1518 + 4B tagu 802.1Q), wymagająca obsługi przez przełączniki i karty sieciowe.
Dwie ramki – 1518B (mieści się) i 1522B (wystaje – Baby Giant)
27/45
Double Tagging (Q-in-Q) – rozszerzenie 802.1Q

IEEE 802.1ad (Q-in-Q) – podwójne tagowanie VLAN. Zewnętrzny tag (S-Tag – Service Tag) + wewnętrzny tag (C-Tag – Customer Tag).

Zastosowanie: dostawcy usług (ISP) – separacja VLAN-ów klientów wewnątrz własnej infrastruktury. Rozmiar ramki: +8B → 1526B (lub więcej).

Zapowiedź: Q-in-Q jest wykorzystywane w ataku VLAN Hopping (double tagging) – temat w części 9 (Bezpieczeństwo L2).
Ramka z dwoma tagami – S-Tag i C-Tag
28/45
Przykład: analiza ramki 802.1Q w Wireshark

Ujęcie ramki Ethernet z tagiem VLAN w programie Wireshark. Widoczne pola: TPID = 0x8100, PCP = 0, DEI = 0, VID = 100. EtherType = 0x0800 (IPv4).

Praktyka: Wireshark automatycznie rozpoznaje ramki 802.1Q i wyświetla zawartość tagu – przydatne narzędzie do diagnostyki.
Zrzut ekranu Wireshark z zaznaczonymi polami 802.1Q
29/45
Ramka 802.1Q – podsumowanie bloku
  • Tag: 4B między SA a EtherType/Length.
  • TPID = 0x8100 – identyfikacja tagged.
  • TCI = PCP (3 bity) + DEI (1 bit) + VID (12 bitów).
  • Baby Giant: 1522B zamiast 1518B.
  • Q-in-Q: podwójne tagowanie dla ISP.
Ramka 802.1Q z wszystkimi polami i wymiarami
30/45
Port access – definicja

Port Access (port dostępowy) – podłączona jest stacja końcowa (PC, serwer, drukarka). Na porcie Access: ramki wychodzą untagged (bez tagu VLAN).

Stacja końcowa nie wie nic o VLAN – wysyła i odbiera standardowe ramki Ethernet. PVID portu Access = numer VLAN, do którego należy stacja.

Definicja: Port Access – port przełącznika podłączony do urządzenia końcowego, wysyłający ramki bez tagu VLAN (untagged).
Port Access z PC – ramki untagged w obie strony
31/45
Port trunk – definicja

Port Trunk (port szkieletowy) – łączy dwa przełączniki (lub przełącznik z routerem). Na porcie Trunk: ramki wychodzą tagged (ze znacznikiem VLAN).

Umożliwia przesyłanie ruchu wielu VLAN-ów przez jedno łącze. Port Trunk pozwala na przesyłanie ramek z różnymi VID – switch na drugim końcu odczytuje tag i wie, do którego VLAN należy ramka.

Definicja: Port Trunk – port przełącznika łączący dwa urządzenia sieciowe (switch, router), przesyłający ramki z tagami VLAN dla wielu sieci.
Dwa przełączniki połączone portem Trunk – ramki z kolorowymi tagami VLAN przechodzą między nimi
32/45
Port hybrid – definicja

Port Hybrid – łączy cechy Access i Trunk. Wysyła ramki dla jednego VLAN jako untagged (jak Access) i dla innych jako tagged (jak Trunk).

Zastosowanie: gdy z jednego portu korzysta urządzenie końcowe (untagged) i jednocześnie przechodzą przez niego inne VLAN-y do innego urządzenia. Rzadko stosowany w małych sieciach – częściej w złożonych konfiguracjach.

Definicja: Port Hybrid – port przełącznika, który wysyła ramki dla wybranego VLAN jako untagged, a dla pozostałych jako tagged.
Port Hybrid – jedna ramka untagged (do PC) i dwie tagged (do switcha za PC)
33/45
Access vs trunk vs hybrid – tabela porównawcza
CechaAccessTrunkHybrid
PodłączenieStacja końcowaPrzełącznik / RouterMieszane
Tagowanie wyjścioweUntaggedTaggedUntagged + Tagged
Ilość VLAN1WieleWiele
PVIDAuto (VLAN portu)Auto (native VLAN)Auto (untagged VLAN)
Typowe zastosowaniePC, serwerŁącze między switchamiZaawansowane
Tabela porównawcza z ikonami dla każdego typu portu
34/45
Logika Ingress – ramka wchodzi na port

Krok 1: Sprawdź, czy ramka ma tag 802.1Q.

  • Tagged: Sprawdź, czy VID jest dozwolony na tym porcie (allowed VLAN list). Jeśli nie – odrzuć.
  • Untagged: Dodaj tag z PVID portu.

Krok 2: Ramka (teraz tagged, jeśli była untagged) trafia do logicznej domeny VLAN.

Krok 3: Przełącznik podejmuje decyzję forward/filter/flood w obrębie tego VLAN.

Diagram decyzyjny Ingress – ramka wchodzi → tagged? → TAK: sprawdź VID → dozwolony? → forward. NIE? → odrzuć. NIE (untagged) → dodaj PVID → forward
35/45
Ingress: tagged ramka na porcie Access

Port Access = PVID 10, configured dla VLAN 10. Na port wchodzi ramka z tagiem VID=20 (tagged).

Logika Ingress: ramka tagged → sprawdź VID (20) – port Access zwykle nie ma listy dozwolonych VID poza PVID. Jeśli VID ≠ PVID → ramka jest odrzucana (ingress filtering). Port Access: tylko untagged ramki są akceptowane.

Ramka tagged VID=20 na Access porcie PVID=10 – czerwony X (odrzucona)
36/45
Ingress: untagged ramka na porcie Trunk

Port Trunk = PVID 1 (domyślnie), dozwolone VLAN: 10,20,30. Na port wchodzi ramka untagged.

Logika Ingress: ramka untagged → dodaj PVID (1) → ramka trafia do VLAN 1. Uwaga: jeśli PVID nie znajduje się na liście dozwolonych VLAN → ramka odrzucona. Uwaga 2: na trunkach zwykle ustawia się PVID na VLAN, który nie jest używany, aby uniknąć przypadkowego tagowania.

Ramka untagged na Trunk porcie – dodawany tag VID=1
37/45
Logika Egress – ramka wychodzi z portu

Krok 1: Określ VID ramki (z tagu lub z decyzji o przekazaniu).

Krok 2: Sprawdź, czy ten VID jest dozwolony na porcie wyjściowym.

Krok 3: Zdecyduj o tagowaniu:

  • Jeśli port Access: usuń tag (untag) – wyślij do stacji końcowej.
  • Jeśli port Trunk: pozostaw tag (tagged) – wyślij do innego switcha.
  • Jeśli port Hybrid: dla VID = PVID → untag; dla reszty VID z listy → tag.
Diagram decyzyjny Egress – wyjście → sprawdź VID → dozwolony? → TAK: sprawdź typ portu
38/45
Logika Egress – praktyczne przykłady

Przykład 1: Ramka z VID=10 wychodzi przez port Access (PVID=10). Egress: untag → usuwa tag → stacja otrzymuje standardową ramkę.

Przykład 2: Ramka z VID=20 wychodzi przez port Trunk (PVID=1, dozwolone VID 10,20,30). Egress: VID=20 jest dozwolony → pozostawia tag.

Przykład 3: Ramka z VID=50 wychodzi przez port Trunk (dozwolone VID 10,20,30). Egress: VID=50 nie jest dozwolony → ramka odrzucona (egress filtering).

Trzy przykłady na jednym slajdzie z zaznaczonymi decyzjami
39/45
Logika Ingress/Egress – podsumowanie bloku
  • Ingress: tagged → sprawdź VID; untagged → dodaj PVID.
  • Egress: sprawdź dozwolone VID → Access: untag; Trunk: tag; Hybrid: mieszane.
  • Filtrowanie Ingress i Egress – odrzuca ramki z nieautoryzowanym VID.
Podsumowujący schemat przepływu ramki przez port – Ingress po lewej, Egress po prawej
40/45
Projektowanie VLAN – dobre praktyki
  • Nazewnictwo: używaj opisowych nazw VLAN (np. "VLAN_KSIEGOWOSC"), nie tylko numerów.
  • Plan numeracji: zarezerwuj zakresy (1-100: urządzenia sieciowe, 101-200: działy, 201-300: goście).
  • Native VLAN: zmień domyślny VLAN 1 na inny (bezpieczeństwo) – VLAN 1 jest domyślnym dla wszystkich portów.
  • Przydział portów: grupuj porty fizycznie według VLAN (jeśli możliwe).
  • Dokumentacja: opisz, który VLAN ma jakie porty i urządzenia.
Arkusz kalkulacyjny z planem VLAN – kolumny: VID, nazwa, porty, opis
41/45
Scenariusz 1: mała firma – 1 switch, 2 VLAN-y

Switch: 24 porty.

  • VLAN 10 – ADMIN (porty 1-4): administracja, serwery.
  • VLAN 20 – PRACOWNICY (porty 5-20): stacje robocze.
  • Porty 21-24: wolne (na przyszłość, domyślnie VLAN 1).

Router (lub L3 switch) do routingu między VLAN.

Switch z kolorowymi strefami – czerwona (admin), zielona (pracownicy)
42/45
Scenariusz 2: dwa switche – trunk między nimi

Switch A (piętro 1): VLAN 10 (Księgowość), VLAN 20 (IT). Port 24 = trunk do Switch B.

Switch B (piętro 2): VLAN 20 (IT), VLAN 30 (Kadry). Port 24 = trunk do Switch A.

Trunk łączy oba switche – przesyła ramki tagged dla VLAN 10,20,30. Switch A widzi VLAN 30 przez trunk (ale nie ma na nim portów Access dla VLAN 30). Switch B widzi VLAN 10 przez trunk.

Dwa switche połączone trunk – ramki z tagami przemieszczają się między piętrami
43/45
Router-on-a-Stick – routing między VLAN

Do komunikacji między VLAN potrzebny jest router (L3). Router-on-a-Stick: jeden interfejs routera podłączony do portu Trunk switcha.

Router odbiera ramki tagged, odczytuje VID, routuje między VLAN-ami. Wady: jeden interfejs = potencjalne wąskie gardło (zwłaszcza przy 100 Mbps). Nowocześnie: L3 switch z HW offload (temat 10) – routing wewnątrz switcha.

Router podłączony do switcha przez trunk – w środku strzałki między VLAN-ami
44/45
Konfiguracja w MikroTik – zapowiedź

Historyczna: Master-Port → przestarzałe, bez HW offload. Współczesna: Single Bridge + VLAN Filtering.

/interface bridge vlan add – definicja VLAN na bridge. HW offload: wymaga CRS3xx/CRS5xx – switch chip zarządza tagowaniem w ASIC. Przykład w części o konfiguracji – tu tylko wprowadzenie koncepcyjne.

Interfejs konsoli MikroTik z komendami VLAN
45/45
Podsumowanie
  1. VLAN (IEEE 802.1Q) umożliwia logiczną segmentację L2 w ramach jednego fizycznego przełącznika – każdy VLAN to osobna domena rozgłoszeniowa.
  2. Ramka 802.1Q zawiera 4-bajtowy tag: TPID (0x8100) + PCP (3 bity) + DEI (1 bit) + VID (12 bitów – 4094 VLAN-y).
  3. Port Access – dla stacji końcowych, ramki untagged. Port Trunk – między switchami, ramki tagged. Port Hybrid – mieszane.
  4. PVID to domyślny VLAN dla ramek untagged na porcie; Ingress dodaje tag, Egress usuwa lub pozostawia w zależności od typu portu.
  5. VLAN-y rozwiązują problem wydajności (mniejsza domena rozgłoszeniowa), bezpieczeństwa (izolacja L2) i elastyczności (zmiana bez przekablowania).
  6. Komunikacja między VLAN-ami wymaga routingu (router-on-a-stick lub L3 switch).
Obraz switcha z 3 VLAN-ami (kolorowe strefy) + ramka 802.1Q z rozłożonym tagiem + tabela Access/Trunk/Hybrid