Was sind LAN und VLAN? Eine Einführung

VLAN und LAN sind ähnlich; LAN ist eine Sammlung verschiedener Netzwerkgeräte, die die Kommunikation zwischen Geräten ermöglichen, und VLAN ist eine Art von LAN, das seine Fähigkeiten erweitert.

Ein einfaches LAN hat begrenzte Fähigkeiten, die zu einer Überlastung der Netzwerke führen. Diese Netzwerke sind in verschiedene Arbeitsstationen innerhalb des LAN aufgeteilt, um Last und Staus zu vermeiden.

Das bedeutet, dass der Grund für die Einführung von VLAN die Aufteilung dieser Netzwerke ist.

Obwohl die Funktionen die gleichen sind, unterscheiden sich LAN und VLAN in ihren Techniken und Eigenschaften.

In diesem Artikel werde ich jeden Begriff im Detail besprechen, einschließlich der Arten, Funktionsprinzipien, Verwendung und mehr, und auch zwischen LAN und VLAN unterscheiden.

Los geht’s!

Was ist ein LAN?

Ein lokales Netzwerk (LAN) ist eine Verbindung zwischen verschiedenen Computern, die miteinander kommunizieren und auf ein bestimmtes geografisches Gebiet beschränkt sind. Dieser Bereich kann ein Büro, eine Schule, ein Gebäude usw. sein. Es handelt sich um einen kostengünstigen Netzwerktyp, der weniger teure Netzwerkgeräte und Verkabelung erfordert.

LAN teilt mehrere Informationen und Ressourcen wie Softwareanwendungen, Drucker, Kameras, Dateien und mehr, um Ihnen die Arbeit zu erleichtern. Selbst wenn eine der Ressourcen lokal nicht verfügbar ist, können Sie Ressourcen aus der Ferne abrufen.

Ein Switch oder eine Reihe von Switches verbindet sich mit einer Gruppe von Geräten und Computern über TCP/IP-Protokolle. Private Adressen unterscheiden sich von den Adressen anderer Rechner in einem lokalen Netzwerk. Aufgrund der begrenzten Computerverbindungen werden die Daten mit einer höheren Geschwindigkeit übertragen.

Definitionsgemäß muss die Hardware, wie z.B. Netzwerkadapter, Ethernet-Kabel, Hubs usw., preiswert sein, und die Verbindung muss mit hoher Geschwindigkeit erfolgen. LAN kann an vielen Orten eingesetzt werden, da die Verwaltung und Einrichtung einfach ist.

Für die ordnungsgemäße Kommunikation von LAN-Netzwerken gibt es zwei Medien – Koaxialkabel und Twisted-Pair-Kabel. Da beide Medien eine begrenzte Entfernung überbrücken, sind Rauschen und Ungenauigkeiten minimal. Die Datengeschwindigkeiten im LAN reichen von 4-16 Mbps.

Heutzutage haben sich die Datengeschwindigkeiten verbessert und liegen in einem Bereich von 100-1000 Mbps. Die Ausbreitungsverzögerung im LAN ist relativ kurz. Kleinere LANs können zwei Computer umfassen, während größere LANs Tausende von Computern umfassen können.

LANs sind in der Regel kabelgebundene Verbindungen. An manchen Orten können Sie jedoch auch auf drahtlose Verbindungen stoßen. Die Fehlertoleranz ist höher, und die Netzwerke sind weniger überlastet.

Was ist VLAN?

Ein virtuelles lokales Netzwerk (VLAN) ist eine logische Darstellung von Netzwerken, die eine Teilmenge verschiedener Netzwerkgeräte zusammenfasst, um ein physisches lokales Netzwerk (LAN) gemeinsam zu nutzen, indem der Netzwerkverkehr für jede Gruppe isoliert wird.

VLANs können auf den höherwertigen Switches ausgeführt werden. Ein VLAN ermöglicht es verschiedenen Netzwerken, so zu arbeiten, als ob sie Teil desselben LANs wären. Die vorteilhafteste Funktion eines VLANs ist, dass es die Latenzzeit des Netzwerks verringern kann, wodurch die Effizienz des Netzwerks erhöht und Netzwerkressourcen eingespart werden.

VLANs werden zur Unterstützung der Netzwerkverwaltung, Skalierbarkeit und Sicherheit eingesetzt. Sie können auch verwendet werden, um den Datenverkehr effizient zu verwalten. Die wichtigste Besonderheit von VLAN ist, dass die LAN-Segmente je nach Bedarf zusammengezogen und aufgespannt werden können.

Durch die Aufteilung einer Broadcast-Domäne kann eine größere Bandbreite erzeugt werden. So macht VLAN zahlreiche Switches für die Teilnetze eines Unternehmens überflüssig. Zur Implementierung von VLAN werden Switches verwendet, und jeder Port ist einem einzigen virtuellen LAN zugeordnet.

Ports, die im VLAN vorhanden sind, können Broadcasts zuweisen. Außerdem wird Ihre Verbindung gesichert, indem Broadcasts auf die einzelnen Ports beschränkt werden und zahlreiche Broadcasts von einem einzigen Port aus aufgebaut werden.

VLAN bietet ein höheres Maß an Flexibilität, da die Ports bei Bedarf umgeschaltet werden können. Es senkt die Kosten und macht die Anschaffung teurer Switches zur Differenzierung von Teilnetzen überflüssig. VLAN implementiert ein hierarchisches Netzwerk, das ein Schema adressiert, anhand dessen Sie dem Netzwerksegment IP-Adressen zuweisen können.

VLAN-Bereiche:

Einige wichtige Bereiche von VLAN:

• VLAN 0-4095: Reserviertes VLAN, das nicht verwendet oder gesehen werden kann
• VLAN 1: Dies ist ein Standard-Switch, den Sie nicht löschen oder bearbeiten können, der aber verwendet werden kann
• VLAN 2-1001: Ein normaler VLAN-Bereich, der erstellt, bearbeitet und gelöscht werden kann
• VLAN 1002-1005: Dies sind die CISCO-Standardwerte, die für FDDI und Token Rings verwendet werden. Dieser Bereich kann nicht gelöscht werden
• VLAN 1006-4094: Dies sind die erweiterten Bereiche der virtuellen LANs

Zu den Hauptzwecken von VLANs gehören:

• Verbesserung der Leistung von Geräten durch Reduzierung des Datenverkehrs, den ein bestimmter Endpunkt verarbeiten oder sehen kann.
• VLAN verbessert die Netzwerksicherheit, indem es eine höhere Kontrolle darüber ermöglicht, welche Geräte aufeinander zugreifen können. So können Netzwerkteams beispielsweise den Verwaltungszugriff auf IoT-Geräte oder Netzwerkausrüstung auf bestimmte VLANs beschränken.
• VLAN wird auch zur Vereinfachung der Verwaltung verwendet, da Administratoren verschiedene Geräte für nichttechnische Zwecke gruppieren können. So können Administratoren beispielsweise alle Buchhaltungsgeräte in einem VLAN und die Computer der Personalabteilung in anderen VLANs unterbringen.

LAN vs. VLAN: Arten

Arten von LAN

Es gibt zwei Arten von LAN:

#1. Verkabeltes LAN

Ein kabelgebundenes LAN verwendet Ethernet-Verkabelung und Switches, um Server, IoT-Geräte und Endpunkte mit dem Unternehmensnetzwerk zu verbinden. Für kleine Unternehmen enthält ein kabelgebundenes LAN einen einzigen, nicht verwalteten LAN-Switch zusammen mit vielen Ethernet-Ports, um alle Geräte miteinander zu verbinden.

Größere LANs können jedoch Tausende von Geräten verbinden, erfordern aber zusätzliche Software, Hardware und Konfigurationsschritte, um sicherzustellen, dass das Netzwerk gut funktioniert.

#2. Drahtlose LANs

Das drahtlose LAN verwendet die IEEE 802.11-Spezifikationen, um Daten zwischen dem Netzwerk und den Endgeräten über ein drahtloses Spektrum zu übertragen. Ein drahtloses LAN ist aufgrund seiner Kostenersparnis und Flexibilität einem kabelgebundenen LAN vorzuziehen.

Arten von VLAN

Es gibt zwei Arten von VLANs:

#1. Port-basiertes oder statisches VLAN

Netzwerktechniker erstellen statische VLANs, indem sie die Ports am Netzwerk-Switch auf ein einziges VLAN verteilen. Diese Ports kommunizieren nur mit den zugewiesenen VLANs. Es ist wichtig zu verstehen, dass Port-VLANs nicht wirklich statisch sind, da die den Ports zugewiesenen VLANs manuell oder durch Netzwerkautomatisierung geändert werden können.

#2. Nutzungsbasiertes oder dynamisches VLAN

Netzwerktechniker erstellen diese Art von VLAN, indem sie den Datenverkehr dynamisch an das VLAN weiterleiten, basierend auf dem Gerät, das den Datenverkehr erzeugt, oder der Art des Datenverkehrs. Ein Port wird dem VLAN auf der Grundlage der Geräteidentität zugewiesen, die durch das Sicherheitszertifikat oder die verwendeten Netzwerkprotokolle angezeigt wird.

Ein Port ist mit mehreren dynamischen VLANs verbunden. Wenn Sie das Gerät, das über einen Port angeschlossen ist, oder das bereits verwendete Gerät ändern, kann sich das einem Port zugewiesene VLAN ändern.

LAN vs. VLAN: Wie funktionieren sie?

Wie funktioniert LAN?

LAN benötigt für den Betrieb wesentliche Komponenten:

• EineSchnittstelle zum Netzwerk: Zu den Schnittstellen gehören elektronische und Computergeräte, die als Endpunkte zum Senden und Empfangen von Daten dienen.
• Zusammenschaltungen: Sie unterstützen die Übertragung von Informationen oder Daten von einem Ort zum anderen. Netzwerkmedien und NIC sind Teil der Verbindung. Die drahtlosen Medien und Kabel in den Netzwerkmedien werden zur Übertragung von Signalen verwendet. Die Funktion einer Network Interface Card (NIC) besteht darin, die Informationen in eine Form umzuwandeln, die problemlos über das LAN übertragen werden kann.
• Netzwerkgeräte: Netzwerkgeräte sind Switches, Hubs und Router. Diese Geräte arbeiten als eine Ansammlung von Geräten, die die verschiedenen LAN-Segmente oder Schnittstellengeräte miteinander verbinden. Switches und Hubs sind Geräte der Schicht 2, während der Router auf der Netzwerkschicht 3 arbeitet.
• Protokolle: Protokolle steuern die Übertragung verschiedener Daten über das Local Area Network. Protokolle sind ARP, DHCP, IP, usw.

Wie funktioniert VLAN?

Ein VLAN wird auf dem Netzwerk-Switch anhand der VLAN-ID erkannt. Jedem Port des Switches sind eine oder mehrere VLAN-IDs zugewiesen. Er landet standardmäßig in einem VLAN, wenn kein anderer Port zugewiesen ist. Jedes VLAN gewährt den Hosts, die mit den Switch-Ports verbunden sind, die mit ihrer VLAN-ID konfiguriert sind, Zugriff auf die Datenverbindung.

Eine VLAN-ID wird dann in das VLAN-Tag übersetzt, ein 12-Bit-Feld im Datenkopf jedes Ethernet-Rahmens, der an das VLAN gesendet wird. Da das Tag 12 Bits lang ist, können VLANs bis zu 4096 als Switching Domain definiert werden. Das VLAN-Tag wird von der IEEE im 802.1Q-Standard definiert.

Wenn der Ethernet-Rahmen von einem bereits angeschlossenen Host stammt, ist kein VLAN-Tag vorhanden. Der Switch fügt dann das VLAN-Tag hinzu. In einem portbasierten VLAN gibt der Switch das Tag ein, das mit der VLAN-ID des Ports verbunden ist. In einem nutzungsbasierten VLAN hingegen gibt er das Tag ein, das mit der ID des Geräts oder dem von ihm erzeugten Verkehrstyp verbunden ist.

Die Switches leiten die getaggten Frames dann an ihr Ziel weiter, wobei sie nur an die Ports weitergeleitet werden, denen das VLAN zugeordnet ist. Unbekannter Unicast-, Multicast- und Broadcast-Datenverkehr wird an alle Ports in VLANs weitergeleitet. Wenn ein Frame den Ziel-Switchport erreicht, wird das VLAN-Tag entfernt, bevor die Übertragung des Frames an sein Zielgerät beginnt.

LAN vs. VLAN: Vorteile und Nachteile

Vorteile von LAN

• LAN ist ein kostengünstiges Übertragungsmedium
• Es vereinfacht die physische Verbindung des Geräts mit dem Medium
• Es wird für hohe Datenübertragungsraten verwendet
• Die Verbindung zwischen verschiedenen Geräten ist einfacher
• LAN ist wachstumsorientiert und flexibel
• LAN ermöglicht das Sperren von Dateien
• Sie erhalten ein vollwertiges Sicherheitssystem gegen unbefugten Zugriff auf Daten

Nachteile von LAN

• LAN benötigt einen Speicherbereich in jedem Mainframe, der in Ihrem Netzwerk verwendet wird. Dadurch verringert sich der verfügbare Speicherplatz für das Programm des Benutzers.
• LAN erschwert die Arbeit mit Ihrem Computer zusätzlich. Die Benutzer könnten Verständnisprobleme mit Netzwerkbefehlen haben. Die Autorität und die Installation von LAN erfordern regulatorische und technische Kenntnisse.
• Einige aktuelle Anwendungen können in der bereitgestellten Netzwerkumgebung nicht ausgeführt werden.

Vorteile von VLAN

• VLAN löst die wichtigsten Broadcast-Probleme.
• Es reduziert die Größe der Broadcast-Domäne.
• Mit VLAN können Sie eine zusätzliche Sicherheitsebene hinzufügen.
• Es hilft bei der reibungslosen und einfachen Verwaltung von Geräten.
• Sie können Geräte nach ihrer Funktion und nicht nach ihrem Standort gruppieren.
• Mit VLAN können Sie Gruppen von angeschlossenen Geräten bilden, so dass diese sich so verhalten können, als wären sie im selben Netzwerk.
• Es hilft Ihnen, Netzwerke auf der Grundlage von Projektteams, Funktionen oder Abteilungen logisch zu segmentieren
• Sie können das Netzwerk geographisch strukturieren.
• Sie erhalten eine höhere Leistung.

Nachteile von VLAN

• Ein Paket kann von einem VLAN zu einem anderen durchgesickert sein.
• Ein eingeschleustes Paket führt zu Cyber-Angriffen.
• Sie benötigen einen zusätzlichen Router, um die Arbeitslast in größeren Netzwerken zu verwalten.
• Es kann zu Interoperabilitätsproblemen kommen.
• Ein VLAN ist nicht in der Lage, Netzwerkverkehr an ein anderes VLAN weiterzuleiten.

LAN vs. VLAN: Anwendungen

Anwendungen von LAN

• LAN wird in Büros, Krankenhäusern, Schulen usw. eingesetzt, da es die gemeinsame Nutzung verschiedener Ressourcen wie Daten, Drucker, Internet, Scanner und mehr ermöglicht.
• LAN dient den Benutzern auch dazu, zu Hause auf das Internet zuzugreifen.
• In der verarbeitenden Industrie wird es häufig eingesetzt, um verschiedene Aktivitäten von Maschinen zu koordinieren.
• Hochgeschwindigkeits-LANs werden verwendet, um langsamere Netzwerke miteinander zu verbinden.

Anwendungen von VLAN

• VLAN ist nützlich, wenn Sie in Ihrem LAN mit einem hohen Verkehrsaufkommen konfrontiert sind.
• Wenn Sie mehr als 200 Geräte in Ihrem Netzwerk haben, wird VLAN verwendet.
• Wenn eine Gruppe von Benutzern erweiterte Sicherheit benötigt, benötigen Sie ein VLAN.
• Wenn Geräte durch verschiedene Broadcasts ausgebremst werden, ist VLAN eine ideale Option.
• VLAN wird verwendet, um einen einzigen Switch zu zahlreichen Switches zu machen.

LAN vs. VLAN: Unterschiede

Die Einrichtung eines LAN ist eine teure Einrichtung, während die Einrichtung eines VLAN eine intelligente Einrichtungsstrategie ist.

Beide Begriffe weisen mehrere Unterschiede auf. Lassen Sie uns diese in tabellarischer Form diskutieren.

LAN	VLAN
LAN ist definiert als eine Gruppe von Computern und Peripheriegeräten, die innerhalb eines Bereichs miteinander verbunden sind.	VLAN ist definiert als ein benutzerdefiniertes Netzwerk, das aus einem oder mehreren LANs zusammengesetzt ist.
LAN arbeitet in einer einzigen Broadcast-Domäne.	VLAN arbeitet mit einer Reihe von Broadcast-Domänen.
Es wurde erstmals in den 1970er Jahren eingeführt.	Es wurde zum ersten Mal 2003 eingeführt.
Die Kosten eines LAN sind hoch.	Die Kosten für ein virtuelles LAN sind geringer.
Die Latenzzeit ist hoch.	Die Latenzzeit ist gering.
Die verwendeten Geräte sind Router, Switches und Hubs.	Die verwendeten Geräte sind Switches und Bridges.
LAN verwendet Standard-Ethernet-Protokolle, wie FDDI und Token Rings.	VLAN verwendet VTP und ISP-Standardprotokolle.
Die maximale Reichweite der Verbindung beträgt 2 Meilen.	Die Verbindung hat eine ähnliche Reichweite.
Im LAN wird das Paket in jedem Gerät implementiert.	In VLAN wird das Paket an eine bestimmte Broadcast-Domäne gesendet.
LAN ist weniger effizient.	VLAN ist hocheffizient.
Um LAN zu verwenden, benötigen Sie keine Informationen.	Um VLAN zu verwenden, müssen die Benutzer mehrere Befehle kennen, um VLAN zu konfigurieren.
LAN ist nicht sicher genug. Die Sicherheitsmaßnahmen werden auf der Seite des Routers getroffen.	Es verbessert die Sicherheit.
LAN filtert nur die Frames und ist weniger skalierbar.	Es legt die Protokolle und Ports fest, um den Frame zu erkennen.

Fazit

Ein virtuelles lokales Netzwerk (VLAN) ist eine Erweiterung des lokalen Netzwerks (LAN), bei der die LAN-Funktionen durch eine logische Segmentierung in mehrere Broadcast-Domänen erweitert werden. Durch diese Partitionierung werden zahlreiche LANs logisch in einer einzigen Brücke oder einem einzigen Switch erstellt, wodurch die Kosten und der Datenverkehr reduziert und gleichzeitig der Verwaltungskomfort, die Sicherheit und die Leistung erhöht werden.

Ein virtuelles LAN vereinfacht also die Verwaltung und Fehlerbehebung und erhöht die Sicherheit aller verwendeten Netzwerkgeräte.

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