فهم VLAN: الدليل الشامل لتقسيم الشبكات وتحسين الأداء

 في عالم الشبكات، تعد إدارة الترافيك وتحسين الأداء من الأمور الأساسية لضمان استقرار الشبكة وأمانها. وهنا يأتي دور VLAN أو "الشبكة المحلية الافتراضية"، التي تعتبر من أهم التقنيات المستخدمة في تقسيم الشبكات الكبيرة إلى أجزاء أصغر وأكثر كفاءة. لكن قبل أن نخوض في تفاصيل VLAN، دعونا أولًا نفهم مفهوم LAN.

فهم VLAN: الدليل الشامل لتقسيم الشبكات وتحسين الأداء

ما هي LAN؟

LAN (Local Area Network) هي شبكة محلية تربط مجموعة من الأجهزة مثل الحواسيب، الخوادم، الراوترات، والسويتشات في نطاق جغرافي محدود، مثل المنازل أو المكاتب أو الشركات الصغيرة. من الناحية التقنية، يمكن اعتبار الـ LAN بمثابة بث شبكي مشترك (Broadcast Domain)، أي أن أي جهاز يرسل بثًا شبكيًا ستستقبله جميع الأجهزة داخل نفس النطاق.

ما هو Broadcast Domain؟

لفهم ذلك، تخيل أنك داخل شقة مع أصدقائك وتتحدث بصوت عالٍ، سيستطيع الجميع سماعك لأنكم في نفس المكان. ولكن من هم خارج الشقة لن يسمعوا أي شيء. بنفس الطريقة، إذا أرسل جهاز ما في شبكة LAN رسالة بث، فإن جميع الأجهزة في نفس النطاق ستتلقاها، مما قد يسبب ضغطًا على الشبكة مع زيادة عدد الأجهزة.

لماذا نحتاج إلى VLAN؟

عندما تنمو الشبكة ويزداد عدد الأجهزة، يزداد معها الترافيك الشبكي، مما يؤدي إلى:

• زيادة الحمل على الشبكة بسبب كثرة رسائل البث.
• انخفاض الأداء بسبب ازدحام البيانات.
• مشاكل أمنية نتيجة إمكانية وصول أي جهاز إلى أي جهاز آخر داخل نفس الشبكة.

لذلك، نحتاج إلى وسيلة لتقسيم الشبكة دون الحاجة إلى شراء أجهزة جديدة، وهنا يأتي دور VLAN.

ما هي VLAN؟

VLAN (Virtual Local Area Network) هي تقنية تمكننا من تقسيم شبكة LAN واحدة إلى عدة شبكات افتراضية دون الحاجة إلى أجهزة فعلية إضافية. باستخدام VLAN، يمكننا فصل الأجهزة داخل نفس السويتش إلى شبكات مختلفة، مما يقلل من ازدحام الترافيك ويحسن الأداء.

كيف تعمل VLAN؟

بدلًا من شراء سويتش منفصل لكل قسم من أقسام الشركة، يمكننا استخدام VLAN لتقسيم سويتش واحد إلى شبكات افتراضية متعددة، بحيث يتصل كل قسم بشبكته الخاصة ولا يتأثر بترافيك الأقسام الأخرى.

فوائد VLAN

تقليل الترافيك الزائد

باستخدام VLAN، يتم تقليل البث الشبكي داخل الشبكة، مما يحسن الأداء ويقلل من ازدحام الترافيك.

تعزيز الأمان

يُمكن عزل الأجهزة داخل VLAN محدد، مما يمنع الأجهزة الأخرى من الوصول إليها دون إذن، وبالتالي يُحسن مستوى الأمان.

تحسين الأداء

نظرًا لأن الترافيك يُصبح محددًا داخل كل VLAN، فإنه يقلل من الضغط على الشبكة ويزيد من كفاءة البيانات.

تقليل التكاليف

بدلًا من شراء أجهزة جديدة لتقسيم الشبكة، يمكن استخدام VLAN لتنظيمها افتراضيًا دون الحاجة إلى استثمارات إضافية.

كيفية إعداد VLAN

تحديد VLAN ID

كل VLAN تحتاج إلى معرف خاص بها (VLAN ID). على سبيل المثال:

• VLAN 10: لقسم المالية
• VLAN 20: لقسم المبيعات
• VLAN 30: لقسم تقنية المعلومات

تخصيص المنافذ

يجب تعيين كل منفذ في السويتش إلى VLAN محددة، بحيث لا يستطيع الجهاز الاتصال بالأجهزة الموجودة في VLAN أخرى إلا من خلال راوتر.

استخدام Trunk Ports

عند الحاجة إلى تمرير الترافيك بين عدة سويتشات تدعم VLAN، نستخدم Trunk Ports، وهي منافذ مخصصة لنقل البيانات بين VLANs مختلفة.

كيفية عمل الترافيك بين VLANs

التواصل داخل نفس VLAN

عندما يرسل جهاز في VLAN 10 بيانات إلى جهاز آخر في نفس VLAN، فإن السويتش يُعيد توجيه الترافيك مباشرة دون الحاجة إلى جهاز توجيه (Router).

التواصل بين VLANs مختلفة

إذا أراد جهاز في VLAN 10 التواصل مع جهاز في VLAN 20، فلن يتمكن من ذلك مباشرة، بل يجب تمرير الترافيك عبر جهاز راوتر أو سويتش يدعم Layer 3 للتوجيه بين الشبكات.

أنواع منافذ VLAN

هناك نوعان رئيسيان من المنافذ عند العمل مع VLANs:

Access Ports

• هذه المنافذ مخصصة لأجهزة الكمبيوتر، الطابعات، وغيرها من الأجهزة النهائية.
• كل منفذ Access Port يكون مخصصًا لـ VLAN واحدة فقط.

Trunk Ports

• تُستخدم لنقل الترافيك بين VLANs عبر عدة سويتشات.
• يمكنها حمل عدة VLANs في نفس الوقت باستخدام 802.1Q VLAN Tagging.

مفهوم VLAN Tagging

عند إرسال البيانات بين VLANs عبر Trunk Port، يتم وضع علامة (Tag) على كل إطار بيانات لمعرفة أي VLAN ينتمي إليها. يتم ذلك باستخدام معيار 802.1Q، حيث يتم إضافة 4 بايت إلى إطار Ethernet لتحديد VLAN ID.

الشبكة الافتراضية الافتراضية (Default VLAN)

كل سويتش يأتي مع VLAN افتراضية VLAN 1 حيث تكون جميع المنافذ مخصصة لها ما لم يتم تحديد غير ذلك. ومن الأفضل تغيير VLAN الافتراضية لتجنب المشاكل الأمنية.

المشكلات المحتملة مع VLAN

خطأ في إعداد Trunk Ports

إذا لم يتم تكوين Trunk Ports بشكل صحيح، فقد يؤدي ذلك إلى فقدان الاتصال بين VLANs المختلفة.

تكوين غير متطابق لـ Native VLAN

إذا كان هناك اختلاف في Native VLAN بين سويتشين، فقد يؤدي ذلك إلى فقدان الترافيك.

الهجمات الأمنية مثل VLAN Hopping

المهاجمون يمكنهم استخدام تقنيات مثل VLAN Hopping للتنقل بين VLANs، لذا من المهم تأمين الشبكة باستخدام Port Security وتقنيات Access Control Lists (ACLs).

VLAN هي تقنية قوية لتحسين أداء الشبكات وتعزيز الأمان وتقليل التكاليف. من خلال تقسيم الشبكة إلى نطاقات افتراضية، يمكن للمؤسسات تحسين كفاءة استخدام الشبكة، تقليل الترافيك غير الضروري، وعزل الأجهزة الحساسة عن بقية الشبكة.

تعديل المقال