VLAN (Virtual LAN) 에 대한 몇가지 개념들

1. Static VLAN
2. Dynamic VLAN
3. End-to-End VLAN
4. Local VLAN [ Geographic VLAN ]

• Static VLAN [ 정적 VLAN ]
• Static VLAN은 port-based 로 동작하게 된다. 이 말은 스위치의 각 포트별로 vlan을 할당한다는 것이다.
  예를들어 FastEthernet 0/1,2,3 은 Vlan 10 , FastEthernet0/4,5,6 은 Vlan 20 이런 방식으로 각각의 포트에 대해 다른 VLAN을 설정할 수 있는 것이다.
• 위와 같이 포트별로 VLAN을 할당하게 되면 스위치에서는 VLAN에 의해 나눠진 포트별로 Broadcast Domain을 분할하게 된다.
  [ Inter VLAN을 이용하면 VLAN 간에 통신이 되지만 스위치에서 바로 연결되는 것이 아니라, Inter VLAN을 도와주는 장비까지 갔다가 다시 와서 다른포트로 들어가는 것이다. ]
• 이는 Port-based 이기 때문에 End-user Device [PC와 같은 장비] 에는 어떠한 설정도 따로 해 줄 필요가 없다.
• VLAN은 일반적으로 1005개의 VLAN을 할당할 수 있다. [ 1 - 1005 ]
• VLAN 1002 - 1005 는 Token Ring 과 FDDI 를 위해서 예약되어 있다.
• Extended-range VLAN [ 확장 VLAN ] 은 1 - 4094 , 4094개를 지정할 수 있으나 이는 VTP 모드를 transparent 모드로 바꿔줘야지 사용할 수 있다.
  
  Switch(config)#vtp mode transparent
  Setting device to VTP TRANSPARENT mode.
  Switch(config)#
• 위와 같이 하는 이유는 VTP 버전이 다를 때 이에 대한 충돌이 생기기 때문에 Transparent 모드에서만 확장 VLAN을 사용할 수 있다.

• Tip: Although the extended range of VLAN numbers enables you to support more
  VLANs in your network, some limitations exist. For example, a switch normally maintains VLAN definitions in a special database file, separate from the switch configuration. The VLAN Trunking Protocol (VTP) uses the VLAN database so that VLAN efinitions can be advertised and shared between switches over trunk links. When extended-range VLANs are created, they are not stored in the VLAN database file.
  
  Why does this matter? As long as the switch remains in VTP transparent mode, the extended VLANs can be used. However, if the switch is later configured to participate in VTP as either a server or a client, you must manually delete the extended VLANs. For any switch ports that were assigned to the extended VLANs, you also must reconfigure them for VLAN membership within the normal VLAN range.
  
  간단하게 말하자면 일반 VLAN [ 1 - 1005 ] 을 사용하면 vlan.dat 파일에 vlan에 대한 정보가 남아 있지만 extended-range vlan은 일반적인 vlan처럼 vlan.dat파일을 이용하여 저장을 하지 않는다.
  차후에 transparent 모드에서 다른 모드로 바꾸거나 할때 확장 Vlan [1006 ~ 4094]을 사용했었다면 이를 직접 다 하나하나 삭제해야 되기 때문이다.
  

• 간단하게 설정을 한번 보자면 아래와 같다.
• Switch(config)#vlan 10
  Switch(config-vlan)#name Sales
  Switch(config-vlan)#exit
  Switch(config)#vlan 20
  Switch(config-vlan)#name Marketting
  Switch(config-vlan)#vlan 30
  Switch(config-vlan)#name C&S
  Switch(config-vlan)#end
  Switch#
  %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console
  Switch#show vlan brie
  VLAN Name                             Status    Ports
  ---- -------------------------------- --------- -------------------------------
  1    default                          active    Fa0/1, Fa0/2, Fa0/3, Fa0/4
                                                  Fa0/5, Fa0/6, Fa0/7, Fa0/8
                                                  Fa0/9, Fa0/10, Fa0/11, Fa0/12
                                                  Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15, Fa0/16
                                                  Fa0/17, Fa0/18, Fa0/19, Fa0/20
                                                  Fa0/21, Fa0/22, Fa0/23, Fa0/24
                                                  Gig1/1, Gig1/2
  10   Sales                            active   
  20   Marketting                       active   
  30   C&S                              active   
  1002 fddi-default                     active   
  1003 token-ring-default               active   
  1004 fddinet-default                  active   
  1005 trnet-default                    active   
  Switch#
• 위와 같이 설정을 하게 되면 VLAN을 생성하였고, 이제 포트에 VLAN을 할당해 보자.
  해야할 일은 인터페이스[포트]로 가서 Switchport의 모드를 Access 로 변경해주고, VLAN을 할당해 주면 된다.
   
  Switch(config)#int fa0/1
  Switch(config-if)#switchport mode access
  Switch(config-if)#switchport access vlan 10
  Switch(config-if)#exit
  Switch(config)#int fa0/2
  Switch(config-if)#sw mode ac
  Switch(config-if)#sw ac vlan 20
  Switch(config-if)#int fa0/3
  Switch(config-if)#sw mode acc
  Switch(config-if)#sw ac vlan 30
  Switch(config-if)#en
  %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console
  Switch#show vlan
  VLAN Name                             Status    Ports
  ---- -------------------------------- --------- -------------------------------
  1    default                          active    Fa0/4, Fa0/5, Fa0/6, Fa0/7
                                                  Fa0/8, Fa0/9, Fa0/10, Fa0/11
                                                  Fa0/12, Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15
                                                  Fa0/16, Fa0/17, Fa0/18, Fa0/19
                                                  Fa0/20, Fa0/21, Fa0/22, Fa0/23
                                                  Fa0/24, Gig1/1, Gig1/2
  10   Sales                            active    Fa0/1
  20   Marketting                       active    Fa0/2
  30   C&S                              active    Fa0/3
  1002 fddi-default                     act/unsup
  1003 token-ring-default               act/unsup
  1004 fddinet-default                  act/unsup
  1005 trnet-default                    act/unsup
• 위와같이 이제 포트에 제대로 할당된 것을 알 수 있다.

 

• Dynamic VLAN
• 동적 VLAN은 각 End-user Device의 MAC address-based 로 동작한다.
• 만약 장비가 스위치 포트에 연결되면, 스위치는 VLAN 에 할당되기 위해 Database로 Query를 보내야한다.
  여기서 관리자는 user의 MAC address를 VMPS[VLAN Membership Policy Server]에 할당해 주어야 한다.
• Cisco Switch는 이러한 관리를 위해서 Cisco Works와 같은 툴을 사용한다.
• 더 자세히 알고 싶은 분은 아래 링크를 클릭하세요. Cisco 공식 페이지이므로 영어입니다.
  http://www.cisco.com/en/US/docs/switches/lan/catalyst3560/software/release/12.2_25_see/configuration/guide/swvlan.html#wp1212223

 

• End-to-End VLANs [ 종단 vlan ]
• End-to-End VLAN은 campuswide VLAN 이라고도 불려집니다.
• 아주 쉽게 말해서 VLAN이 전체 스위치 네트워크에 걸쳐져있는 것을 말합니다.
• 만약 사용자가 이동하더라도 user VLAN 멤버쉽은 그대로 유지됩니다.
• 80-20
• end-to-end vlan은 80/20 룰을 따라 설계되는것이 좋습니다. 80%의 트래픽은 Local Workgroup안에서 이루어져야 하고 나머지 20%만 remote resource를 목적지로 나가게 하는 것을 말합니다.
• Although only 20 percent of the traffic in a VLAN is expected to cross the network core, end-toend
  VLANs make it possible for 100 percent of the traffic within a single VLAN to cross the core.
• 모든 VLAN은 access-layer 스위치에서 다 같게 설정되어있고, 결국 모든 VLAN을 access-layer에서 distribution-layer로 나르기 때문입니다.
• Tip: End-to-end VLANs are not recommended in an enterprise network, unless there is a
  good reason. In an end-to-end VLAN, broadcast traffic is carried over from one end of the
  network to the other, creating the possibility for a broadcast storm or Layer 2 bridging
  loop to spread across the whole extent of a VLAN. This can exhaust the bandwidth of distribution-
  and core-layer links, as well as switch CPU resources. Now the storm or loop has disrupted users on the end-to-end VLAN, in addition to users on other VLANs that might be crossing the core
  When such a problem occurs, troubleshooting becomes more difficult. In other words, the risks of end-to-end VLANs outweigh the convenience and benefits.
  
  뭐라뭐라 긴소리지만, End-to-End VLAN은 설정하기 간편하고 편리한 장점이 있지만, 모든 트래픽이 Core-layer을 지나가게 되므로 Broadcast Storm이나 L2 Bridging Loop와 같은 이유로 CPU의 리소스를 쳐먹게 됩니다. 그래서 위와 같은 장점에도 불구하고 Enterprise Network에서는 권장되지 않는다는 소리입니다.

 

• Local VLAN [ 지역 VLAN ]
• Geographic VLAN이라고도 불립니다.
• VLAN이 각 Access-layer에 따라서 VLAN이 다르게 지정되어 있는 것을 말합니다.
• End-to-End VLAN과는 반대로 사용자가 이동하면 다른 VLAN에 묶이게 된다.
• VLAN이 wiring closet에 저장된다고 하는데, 잘 모르겠습니다.
• Local or geographic VLANs range in size from a single switch in a wiring closet to an entire
  building.
• 20-80
• End-to-End와는 반대의 룰이라고 생각하면 된다.
• 20%는 Local Traffic , 80%는 Remote resource [ Across the Core ] 즉, 밖으로 나가는 Traffic
• 이와 같이 Local VLAN을 사용하면 처음 생성과 관리에는 조금 더 세세하게 설정을 하여야 하지만, 장애 발생시 장애 요인을 찾기가 훨씬 쉽다.

마지막으로 그림으로 정리하면 한방인데... 말로 설명된 건 너무 어렵네요...

End-to-End VLAN

Local VLAN