تفاوت ساختار VLAN در سوئیچ‌ شبکه مدیریتی و غیر مدیریتی

در شبکه های محلی (LAN)، یکی از چالش های اساسی، تقسیم بندی منطقی ترافیک به گونه ای است که امنیت، کارایی و قابلیت مدیریت بهبود یابد. یکی از فناوری های کلیدی در این زمینه، شبکه محلی مجازی یا VLAN (Virtual Local Area Network) است. VLAN در سوئیچ شبکه مدیریتی وغیر مدیریتی این امکان را فراهم می سازد که یک شبکه فیزیکی واحد به چندین شبکه منطقی مستقل تقسیم شود تا هر گروه از کاربران یا تجهیزات در محدوده ارتباطی جداگانه ای فعالیت کنند. در این میان Mikrotik network switch  از پر قدرت ترین ها در میان سوئیچ های شبکه هستند.

این تفکیک موجب کاهش دامنه پخش و در نتیجه کاهش ترافیک غیرضروری، افزایش امنیت و بهبود مدیریت شبکه می شود. از نظر ساختاری، VLAN در لایه دوم مدل OSI (لایه پیوند داده) عمل می کند و مبتنی بر افزودن برچسب به فریم های اترنت بر اساس استاندارد IEEE 802.1Q است. این برچسب شامل شناسه VLAN یا VLAN ID است که با عددی بین 1 تا 4094 مشخص می شود. هر VLAN به عنوان یک دامنه پخش مستقل عمل می کند، بدین معنا که پیام های پخشی فقط در محدوده همان VLAN توزیع شده و برای ارتباط میان VLAN ها نیاز به استفاده از روتر یا سوئیچ لایه سوم وجود دارد.

به عبارتی بهتر،  VLAN (Virtual Local Area Network) امکان تقسیم یک شبکه فیزیکی به چند شبکه منطقی مجزا را فراهم می کند. VLAN باعث می شود دستگاه ها بتوانند بدون نیاز به تجهیزات شبکه اضافی در شبکه ای امن و سازمان یافته فعالیت کنند. این فناوری، به ویژه در سازمان های بزرگ، موجب کاهش ازدحام شبکه، افزایش امنیت و ساده تر شدن مدیریت شبکه می شود. با این حال، پیاده سازی VLAN در سوئیچ شبکه های مدیریتی و غیر مدیریتی تفاوت های اساسی دارد.

در این تصویر تفاوت ساختار VLAN در سوئیچ‌ شبکه مدیریتی و غیر مدیریتی را مشاهده می کنید

پورت‌ های Access و Trunk در شبکه‌ های VLAN

در شبکه‌ های سوئیچ‌ شده، پورت‌ های Access معمولا برای اتصال دستگاه‌ های نهایی مانند کامپیوتر ها، چاپگر ها یا دوربین‌ های IP به کار می‌ روند. هر پورت Access فقط به یک VLAN خاص اختصاص داده می‌ شود و تمامی فریم‌ های ارسالی و دریافتی از طریق آن بدون برچسب (Untagged) عبور می‌ کنند، زیرا دستگاه‌ های کاربر نهایی معمولا توانایی درک یا پردازش برچسب VLAN را ندارند.

در مقابل، پورت‌های Trunk برای برقراری ارتباط بین سوئیچ‌ ها یا میان سوئیچ و روتر استفاده می‌ شوند. این نوع پورت‌ ها می‌ توانند هم‌ زمان ترافیک مربوط به چندین VLAN را از طریق یک لینک فیزیکی واحد منتقل کنند. برای این منظور، فریم‌ های ارسالی روی لینک Trunk دارای برچسب VLAN (Tagged Frames) هستند تا هر سوئیچ بتواند تشخیص دهد فریم مربوط به کدام VLAN است. این سازوکار باعث می‌شود مدیریت و گسترش شبکه به‌صورت منطقی و منعطف‌تری انجام گیرد.

علاوه بر این، در پورت‌ های Trunk معمولا یک VLAN پیش‌فرض یا Native VLAN نیز تعریف می‌ شود. فریم‌ هایی که بدون برچسب وارد لینک Trunk می‌شوند به این VLAN اختصاص داده می‌شوند. تنظیم صحیح Native VLAN از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا عدم هماهنگی آن میان دو سوئیچ می‌ تواند منجر به بروز مشکلاتی مانند ترافیک ناخواسته میان VLAN‌ها یا نقص‌های امنیتی شود. به همین دلیل، در طراحی شبکه‌ های حرفه‌ای، مدیریت دقیق پیکر بندی Trunk و Native VLAN نقش کلیدی در حفظ کارایی و امنیت شبکه دارد.

امکانات پیشرفته VLAN و QoS در سوئیچ‌ شبکه های مدیریتی و غیر مدیریتی

سوئیچ های مدیریتی (Managed Switches) به مدیر شبکه این امکان را می دهند که شبکه را به بخش های منطقی جداگانه به نام VLAN تقسیم کند. این کار به صورت نرم افزاری انجام می شود و هر پورت سوئیچ می تواند به یک VLAN خاص اختصاص یابد تا ترافیک هر بخش از شبکه از سایر بخش ها جدا شود و کنترل ارتباطات داخلی آسان تر گردد. در این سوئیچ ها معمولاً دو نوع پورت وجود دارد: پورت Access برای اتصال دستگاه های نهایی مانند کامپیوتر ها و پرینتر ها، و پورت Trunk برای انتقال اطلاعات چند VLAN بین سوئیچ ها یا بین سوئیچ و روتر.

علاوه بر تقسیم بندی VLAN، سوئیچ های مدیریتی امکانات پیشرفته ای نیز دارند، مانند VLAN پویا (Dynamic VLAN)، احراز هویت کاربران (Port Authentication) با پروتکل هایی مثل 802.1X، و اعمال سیاست های امنیتی بر اساس شناسه کاربر، آدرس MAC یا نوع دستگاه. این سوئیچ ها قابلیت مانیتورینگ ترافیک، محدود کردن پهنای باند، تعریف Quality of Service (QoS) برای اولویت بندی داده ها و مدیریت از راه دور از طریق وب یا پروتکل هایی مانند SNMP را نیز فراهم می کنند. تمام این ویژگی ها کنترل، عیب یابی و امنیت شبکه را در سطح بسیار بالاتری نسبت به سوئیچ های ساده ممکن می سازند.

در مقابل، سوئیچ های غیرمدیریتی (Unmanaged Switches) فاقد قابلیت پیکربندی و مدیریت VLAN هستند. در این سوئیچ ها همه پورت ها در یک دامنه پخش (Broadcast Domain) مشترک قرار دارند و هیچ جداسازی منطقی در سطح لایه دوم انجام نمی شود. به همین دلیل، فریم ها در سراسر شبکه منتشر می شوند و هیچ کنترلی بر ترافیک یا امنیت وجود ندارد. به همین دلیل، سوئیچ های غیرمدیریتی معمولاً در شبکه های کوچک یا خانگی استفاده می شوند، در حالی که در محیط های سازمانی، صنعتی یا مراکز داده، سوئیچ های مدیریتی برای افزایش امنیت، کارایی و اطمینان شبکه ضروری هستند.

نحوه پیکر بندی VLAN در سوئیچ‌ شبکه مدیریتی

VLAN یا شبکه محلی مجازی، روشی برای تفکیک ترافیک شبکه و مدیریت بهتر امنیت و پهنای باند است که امکان ایجاد شبکه‌های منطقی مختلف روی یک شبکه فیزیکی واحد را در سوئیچ‌ های مدیریتی فراهم می‌کند. برای پیکربندی VLAN ابتدا باید به رابط مدیریتی سوئیچ متصل شد که این اتصال می‌تواند از طریق خط فرمان (CLI) با استفاده از کنسول یا SSH، رابط گرافیکی وب (Web GUI) با مرورگر، یا نرم‌افزارهای مدیریت شبکه مانند SNMP انجام شود.

قبل از ایجاد VLAN جدید بهتر است وضعیت فعلی VLAN ها بررسی شود تا از نبود شماره VLAN تکراری مطمئن شد. در CLI با دستور SHOW VLAN و در رابط گرافیکی می‌توان لیست VLANهای موجود را مشاهده کرد. برای ایجاد VLAN جدید در CLI ابتدا وارد حالت پیکربندی می‌شویم، شماره VLAN و نام آن را مشخص می‌کنیم و سپس از حالت پیکربندی خارج می‌شویم. در Web GUI کافی است به بخش مدیریت VLAN رفته، گزینه افزودن VLAN جدید را انتخاب و شماره و نام VLAN را وارد و ذخیره کنیم.

پس از ایجاد VLAN، لازم است پورت‌های سوئیچ به VLANهای موردنظر اختصاص داده شوند. هر پورت می‌تواند به یک VLAN اختصاص یابد (Access Mode) یا چند VLAN را عبور دهد (Trunk Mode). برای Access Port در CLI تنظیمات مربوطه انجام می‌شود و برای Trunk Port، پورت اجازه عبور VLANهای مشخص را دریافت می‌کند.

بعد از پیکربندی، برای جلوگیری از از بین رفتن تنظیمات پس از راه‌اندازی مجدد سوئیچ، باید تنظیمات ذخیره شوند. در نهایت وضعیت VLANها و اختصاص پورت‌ها بررسی و اتصال بین دستگاه‌ها در همان VLAN تست می‌شود تا از عملکرد صحیح اطمینان حاصل گردد. از نظر امنیتی توصیه می‌شود همواره برای مدیریت سوئیچ از VLAN جداگانه و رمز عبور قوی استفاده شود تا امنیت شبکه افزایش یابد.

در این تصویر شاهد ساختار VLAN در سوئیچ‌ شبکه مدیریتی و غیر مدیریتی می باشید

نکات ضروری در مقایسه سوئیچ‌ شبکه های مدیریتی و غیر مدیریتی برای مدیریت VLAN

سوئیچ‌ شبکه های مدیریتی امکان پیکربندی و مدیریت پیشرفته VLAN‌ ها را فراهم می‌ کنند. این سوئیچ‌ ها به شما این امکان را می‌ دهند که چندین VLAN را به صورت مجزا پیکر بندی کرده و ترافیک شبکه را به گروه‌ های مختلف تقسیم کنید. همچنین، این سوئیچ‌ ها از پروتکل‌ های مختلف مانند 802.1Q و VTP (VLAN Trunking Protocol) برای ارسال اطلاعات VLAN بین سوئیچ‌ها در شبکه‌ های پیچیده پشتیبانی می‌ کنند. در مقابل، سوئیچ‌ های غیر مدیریتی از پشتیبانی VLAN برخوردار نبوده و نمی‌ توانند ترافیک را تقسیم کنند، به این معنا که شبکه‌ ای یکپارچه را ارائه می‌ دهند.

سوئیچ‌ های مدیریتی علاوه بر پشتیبانی از VLAN، امکان دسترسی به تنظیمات پیشرفته و کنترل دقیق شبکه را فراهم می‌ آورند. این سوئیچ‌ ها از طریق رابط کاربری گرافیکی (GUI) یا خط فرمان (CLI) برای پیکربندی و تنظیم ویژگی‌ های امنیتی، فیلترینگ ترافیک و سایر پارامتر های شبکه قابل دسترسی هستند. از سوی دیگر، سوئیچ‌ های غیر مدیریتی فاقد این قابلیت‌ ها بوده و فقط وظیفه انتقال ساده بسته‌ها را انجام می‌ دهند.

همچنین، سوئیچ‌ های مدیریتی قابلیت پیاده‌ سازی ویژگی‌ های امنیتی مانند Access Control Lists (ACLs)، Port Security و 802.1X را فراهم می‌ کنند که می‌ تواند امنیت شبکه را افزایش دهد.  از نظر هزینه، سوئیچ‌ های مدیریتی به دلیل قابلیت‌ های پیشرفته، هزینه بالاتری دارند و برای شبکه‌ های بزرگ و پیچیده مناسب‌ ترند، در حالی که سوئیچ‌ های غیر مدیریتی برای استفاده در شبکه‌ های کوچک و محیط‌ های خانگی مقرون به صرفه‌ تر هستند.

سوئیچ‌ های مدیریتی به دلیل قابلیت‌ های پیکر بندی و امکان مدیریت مرکزی، برای محیط‌ های مقیاس‌ پذیر و توسعه‌پ ذیر مناسبند و قادرند چندین سوئیچ و تجهیزات دیگر را در یک شبکه گسترده مدیریت کنند، اما سوئیچ‌ های غیر مدیریتی معمولاً برای شبکه‌ های کوچک و محدود به کار می‌ روند و امکان توسعه‌ پذیری ندارند. در نهایت، سوئیچ‌ های مدیریتی به شما این امکان را می‌ دهند که عملکرد شبکه را از طریق ابزار های مانیتورینگ پیشرفته مانند SNMP و Syslog نظارت کنید، اما سوئیچ‌ های غیر مدیریتی فاقد این قابلیت‌ ها بوده و نمی‌ توانند به صورت دقیق عملکرد شبکه را بررسی کنند.

مزایای استفاده از سوئیچ شبکه مدیریتی برای VLAN در شبکه‌ های پیچیده

استفاده از سوئیچ‌ شبکه های مدیریتی برای پیکر بندی و مدیریت VLAN‌ها در شبکه‌ های پیچیده، مزایای بسیاری دارد که به‌ ویژه برای شبکه‌ هایی که نیاز به تفکیک و مدیریت ترافیک به‌ صورت مؤثر دارند، بسیار حائز اهمیت است. این سوئیچ‌ شبکه ها امکان تفکیک ترافیک و افزایش امنیت را فراهم می‌ آورند، زیرا با استفاده از VLAN می‌ توان ترافیک شبکه را به بخش‌ های مختلف تقسیم کرده و ارتباطات بین دستگاه‌ ها را تنها در VLAN خاص خود محدود نمود، که این باعث جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به اطلاعات حساس می‌ شود.

سوئیچ‌ های مدیریتی همچنین قابلیت پیکر بندی پیشرفته دارند و از طریق رابط‌ های گرافیکی (GUI) یا خط فرمان (CLI) به مدیران شبکه این امکان را می‌ دهند که تنظیمات مختلفی برای VLAN‌ها انجام دهند و آن‌ ها را به‌ طور دقیق مدیریت نمایند. این سوئیچ‌ ها از پروتکل‌ هایی مانند 802.1Q برای تگ‌گذاری ترافیک VLAN و VTP (VLAN Trunking Protocol) برای به‌اشتراک‌ گذاری اطلاعات VLAN بین سوئیچ‌ ها در شبکه‌ های بزرگ پشتیبانی می‌ کنند. به‌ این‌ترتیب، اطلاعات VLAN به‌ راحتی بین سوئیچ‌ ها منتقل شده و شبکه‌ ای پیچیده و مقیاس‌ پذیر ایجاد می‌ شود.

سوئیچ‌ های مدیریتی از قابلیت‌ های مدیریت پهنای باند و اولویت‌ دهی به ترافیک (QoS) پشتیبانی می‌ کنند که به مدیران شبکه این امکان را می‌ دهند تا پهنای باند را به ترافیک‌ های حساس مانند تماس‌ های صوتیاختصاص دهند و این ترافیک‌ ها را بدون تأخیر منتقل کنند. همچنین این سوئیچ‌ ها قادرند چندین VLAN را به‌ طور همزمان پشتیبانی کنند و امکان ایجاد شبکه‌ های مجازی مختلف برای بخش‌ های مختلف سازمان را فراهم می‌ آورند که باعث بهبود کارایی شبکه و مدیریت ساده‌ تر آن می‌ شود.

نتیجه گیری و سوالات متداول

تفاوت ساختار VLAN در سوئیچ های مدیریتی و غیر مدیریتی نقش بسیار مهمی در نحوه طراحی و کنترل ترافیک شبکه دارد و تأثیر مستقیمی بر امنیت، بهره وری و مقیاس پذیری زیرساخت شبکه می گذارد. در سوئیچ های مدیریتی، VLAN یا شبکه محلی مجازی این امکان را فراهم می کند که چندین شبکه منطقی جداگانه روی یک بستر فیزیکی مشترک ایجاد شود.

این ویژگی باعث افزایش امنیت از طریق جداسازی کاربران و بخش های مختلف شبکه، بهبود کارایی به وسیله کاهش ترافیک Broadcast، مدیریت متمرکز و آسان و همچنین مقیاس پذیری بالا می شود؛ به طوری که افزودن یا تغییر بخش های شبکه بدون نیاز به تغییرات سخت افزاری گسترده امکان پذیر است. در مقابل، سوئیچ های غیر مدیریتی هیچ قابلیت پیکربندی یا تعریف VLAN را ندارند و تمام پورت ها در یک Broadcast Domain قرار می گیرند. در نتیجه، تفکیکی بین بخش های مختلف شبکه وجود ندارد، کنترل بر جریان داده ها محدود است و سطح امنیت پایین تری فراهم می شود.

با این حال، این نوع سوئیچ ها به دلیل سادگی نصب و هزینه کمتر، برای شبکه های کوچک یا خانگی گزینه ای مناسب محسوب می شوند. در جمع بندی می توان گفت استفاده از VLAN در سوئیچ مدیریتی، شبکه را از یک ساختار ساده و یکپارچه به سیستمی هوشمند، امن، قابل مدیریت و توسعه پذیر تبدیل می کند. در حالی که سوئیچ غیر مدیریتی برای محیط هایی با نیاز محدود به کنترل ترافیک و امنیت مناسب است، سوئیچ مدیریتی انتخابی ضروری برای سازمان ها، شرکت ها و محیط هایی است که به مدیریت دقیق، امنیت بالا و انعطاف پذیری در توسعه نیاز دارند.

تفاوت اصلی VLAN در سوئیچ مدیریتی و غیر مدیریتی چیست؟

سوئیچ مدیریتی امکان تعریف و مدیریت VLAN را دارد و می تواند ترافیک را به صورت منطقی بین بخش های مختلف شبکه تفکیک کند، اما سوئیچ غیر مدیریتی این قابلیت را ندارد و تمام پورت ها در یک Broadcast Domain قرار می گیرند.

استفاده از VLAN چه مزایایی در سوئیچ مدیریتی دارد؟

مهم ترین مزایا شامل افزایش امنیت از طریق جداسازی ترافیک، کاهش Broadcast و بهبود کارایی، امکان اعمال سیاست های مدیریتی و امنیتی متمرکز و مقیاس پذیری بالا بدون تغییر سخت افزاری است.

آیا می توان در سوئیچ غیر مدیریتی VLAN تعریف کرد؟

خیر. سوئیچ های غیر مدیریتی فاقد رابط پیکربندی هستند و هیچ گونه امکان تعریف یا مدیریت VLAN را ندارند.

چه نوع شبکه هایی به VLAN و سوئیچ مدیریتی نیاز دارند؟

سازمان ها، شرکت ها، شبکه های اداری، آموزشی و صنعتی که نیاز به کنترل، امنیت و تفکیک بخش های مختلف دارند، به VLAN و سوئیچ مدیریتی احتیاج خواهند داشت.