ما المقصود بشبكة LAN و VLAN؟ دليل مقدمة
تتشابه VLAN و LAN ؛ LAN هي مجموعة من أجهزة الشبكة المختلفة التي تتيح الاتصال بين الأجهزة ، و VLAN هي نوع من الشبكات المحلية التي تعزز قدراتها.
تتمتع شبكة LAN الأساسية بقدرات محدودة تؤدي إلى حدوث ازدحام في الشبكات. تنقسم هذه الشبكات إلى محطات عمل مختلفة داخل الشبكة المحلية للتخلص من الحمل والازدحام.
هذا يعني أن سبب إدخال VLAN هو تقسيم تلك الشبكات.
على الرغم من أن الوظائف هي نفسها ، فإن كل من LAN و VLAN مختلفان في تقنياتهما وخصائصهما.
في هذه المقالة ، سأناقش كل مصطلح بالتفصيل ، بما في ذلك الأنواع ومبادئ العمل والاستخدام والمزيد ، وأيضًا التمييز بين LAN و VLAN.
ها نحن!
ما هو LAN؟
شبكة المنطقة المحلية (LAN) هي اتصال بين أجهزة كمبيوتر مختلفة تستخدم للتواصل مع بعضها البعض وتقتصر على منطقة جغرافية معينة. يمكن أن تكون المنطقة عبارة عن مكتب ، أو مدرسة ، أو مبنى ، وما إلى ذلك. وهو نوع منخفض التكلفة من الشبكات يتضمن أجهزة شبكات وكابلات أقل تكلفة.
تشارك LAN معلومات وموارد متعددة مثل تطبيقات البرامج والطابعات والكاميرات والملفات والمزيد لتسهيل عملك. حتى إذا لم يكن أحد الموارد متاحًا محليًا ، يمكنك الحصول على الموارد عن بُعد.
يتصل مفتاح أو مجموعة من المحولات بمجموعة من الأجهزة وأجهزة الكمبيوتر التي تستخدم بروتوكولات TCP / IP. تختلف العناوين الخاصة عن عناوين الأجهزة الأخرى على الشبكة المحلية. يتم نقل البيانات بمعدل أعلى بسبب روابط الكمبيوتر المحدودة.
بحكم التعريف ، يجب أن تكون الأجهزة ، مثل محولات الشبكة وكابلات Ethernet والمحاور وما إلى ذلك ، غير مكلفة ويجب أن يكون الاتصال عالي السرعة. يمكن استخدام LAN في عدة أماكن لأن الإدارة والإعداد واضحان.
من أجل الاتصال الصحيح لشبكات LAN ، هناك وسيطان – الكابلات المحورية وكابلات الزوج الملتوية. نظرًا لأن الوسيطتين تعبران مسافة محدودة ، فإن الضوضاء وعدم الدقة يكونان في حدهما الأدنى. تتراوح سرعات البيانات على LAN من 4 إلى 16 ميجابت في الثانية.
في الوقت الحاضر ، تحسنت سرعات البيانات وتأتي في نطاق 100-1000 ميجابت في الثانية. يعد تأخير الانتشار في الشبكة المحلية قصيرًا نسبيًا. يمكن للشبكات المحلية الأصغر أن تستخدم جهازي كمبيوتر ، في حين أن الشبكات المحلية الأكبر يمكن أن تستخدم الآلاف من أجهزة الكمبيوتر.
عادة ما تكون الشبكات المحلية اتصالات سلكية. ومع ذلك ، قد تواجه اتصالاً لاسلكيًا في بعض الأماكن. إن التسامح مع الأخطاء أعلى ، والشبكات أقل ازدحامًا.
ما هي شبكة VLAN؟
شبكة المنطقة المحلية الظاهرية (VLAN) هي تمثيل منطقي للشبكات التي تجمع مجموعة فرعية من أجهزة الشبكة المختلفة معًا لمشاركة شبكة محلية فعلية (LAN) عن طريق عزل حركة مرور الشبكة لكل مجموعة.
يمكن تنفيذ شبكات VLAN على المحولات المتطورة. تسمح شبكة VLAN للشبكات المختلفة بالعمل كما لو كانت جزءًا من نفس الشبكة المحلية. تتمثل الوظيفة الأكثر فائدة لشبكة VLAN في قدرتها على تقليل زمن انتقال الشبكة وزيادة كفاءة الشبكة وتوفير موارد الشبكة.
تُستخدم شبكات VLAN للمساعدة في إدارة الشبكة وقابلية التوسع والأمان. يمكن استخدامه أيضًا للحفاظ على تدفق حركة المرور بكفاءة. يتمثل التخصص الرئيسي لشبكة VLAN في إمكانية التعاقد مع قطاعات LAN وتوسيع نطاقها وفقًا للمتطلبات.
يمكن أن يؤدي تقسيم مجال البث إلى توليد نطاق ترددي أكبر. وبالتالي ، فإن VLAN تلغي متطلبات العديد من المحولات للشبكات الفرعية للمؤسسة. تُستخدم المحولات لتنفيذ شبكة محلية ظاهرية (VLAN) ، ويتم تخصيص كل منفذ لشبكة محلية افتراضية واحدة.
يمكن للمنافذ الموجودة في VLAN تخصيص عمليات البث. كما أنه يؤمن اتصالك عن طريق تقييد البث لكل منفذ وبناء العديد من عمليات البث من منفذ واحد.
توفر VLAN قدرًا أكبر من المرونة حيث يمكن تبديل المنافذ إذا لزم الأمر. فهو يقلل التكلفة ويلغي الحاجة إلى شراء محولات مكلفة للتمييز بين الشبكات الفرعية. تنفذ VLAN شبكة هرمية تتناول مخططًا يمكنك من خلاله تعيين عناوين IP لقطاع الشبكة.
نطاقات VLAN:
بعض النطاقات المهمة لشبكة VLAN:
- VLAN 0-4095: شبكة محلية ظاهرية محجوزة لا يمكن استخدامها أو رؤيتها
- VLAN 1: هذا هو مفتاح افتراضي لا يمكنك حذفه أو تعديله ، ولكن يمكن استخدامه
- VLAN 2-1001: نطاق VLAN عادي يمكن إنشاؤه وتحريره وحذفه
- VLAN 1002-1005: هذه هي إعدادات CISCO الافتراضية المستخدمة في FDDI وحلقات الرمز المميز. لا يمكن حذف هذا
- VLAN 1006-4094: هذه هي النطاق الموسع لشبكات LAN الافتراضية
تشمل الأغراض الأساسية لشبكات VLAN ما يلي:
- لتحسين أداء الأجهزة عن طريق تقليل حركة المرور التي يمكن لنقطة نهاية معينة معالجتها أو رؤيتها.
- تعمل VLAN على تحسين أمان الشبكة من خلال السماح بتحكم أعلى في إمكانية وصول الأجهزة إلى بعضها البعض. على سبيل المثال ، تقوم فرق الشبكة بتقييد بعض وصول الإدارة إلى أجهزة إنترنت الأشياء أو معدات الشبكة لشبكات محلية ظاهرية محددة.
- تُستخدم شبكة VLAN أيضًا لتسهيل الإدارة التي تتيح للمسؤولين تجميع أجهزة مختلفة لأغراض غير تقنية. على سبيل المثال ، يضع المسؤولون جميع أجهزة المحاسبة على نفس شبكة VLAN وأجهزة كمبيوتر الموارد البشرية على بعض شبكات VLAN الأخرى.
LAN مقابل VLAN: الأنواع
أنواع الشبكات المحلية
هناك نوعان من LAN:
# 1. شبكة LAN سلكية
تستخدم الشبكة المحلية السلكية كبلات ومفاتيح إيثرنت لتوصيل الخوادم وأجهزة إنترنت الأشياء ونقاط النهاية بشبكات الشركة. بالنسبة للشركات الصغيرة ، تحتوي شبكة LAN السلكية على مفتاح LAN واحد غير مُدار إلى جانب العديد من منافذ Ethernet لربط جميع الأجهزة.
ولكن يمكن لشبكات LAN الكبيرة توصيل آلاف الأجهزة ولكنها تتطلب برامج وأجهزة وخطوات تكوين إضافية للتأكد من أن الشبكة تعمل بشكل جيد.
# 2. الشبكات المحلية اللاسلكية
تستخدم الشبكة المحلية اللاسلكية مواصفات IEEE 802.11 من أجل نقل البيانات بين الشبكة والأجهزة الطرفية باستخدام طيف لاسلكي. تُفضل شبكة LAN اللاسلكية على شبكة LAN السلكية نظرًا لتوفيرها للتكلفة وقدرات المرونة.
أنواع VLAN
شبكات VLAN من نوعين:
# 1. شبكة محلية ظاهرية ثابتة أو قائمة على المنفذ
ينشئ مهندسو الشبكات شبكة محلية ظاهرية ثابتة (VLAN) عن طريق توزيع المنافذ على محول الشبكة على شبكة محلية ظاهرية واحدة. تتصل هذه المنافذ بشبكات VLAN المخصصة فقط. من المهم أن نفهم أن شبكات VLAN الخاصة بالمنافذ ليست ثابتة حقًا لأن شبكات VLAN المخصصة للمنافذ يمكن تغييرها يدويًا أثناء التنقل أو عن طريق أتمتة الشبكة.
# 2. شبكة محلية ظاهرية ديناميكية أو قائمة على الاستخدام
ينشئ مهندسو الشبكات هذا النوع من VLAN عن طريق تسليم حركة المرور إلى VLAN ديناميكيًا ، بناءً على الجهاز الذي ينشئ حركة المرور أو نوع حركة المرور. يتم تعيين منفذ لشبكة VLAN بناءً على هوية الجهاز كما هو مشار إليه بواسطة شهادة الأمان أو بروتوكولات الشبكة المستخدمة.
يرتبط منفذ واحد بالعديد من شبكات VLAN الديناميكية. قد يؤدي تغيير الجهاز المتصل عبر منفذ أو الجهاز الحالي قيد الاستخدام إلى تغيير شبكة VLAN المخصصة للمنفذ.
LAN مقابل VLAN: كيف تعمل؟
كيف تعمل الشبكة المحلية؟
تتطلب الشبكة المحلية (LAN) المكونات الأساسية للعملية:
- واجهة الشبكة: تشمل الواجهات الأجهزة الإلكترونية وأجهزة الكمبيوتر التي تعمل كنقاط نهاية لإرسال البيانات واستلامها.
- الترابط: وهو يدعم نقل المعلومات أو البيانات من مكان إلى آخر. تعد وسائط الشبكة و NIC جزءًا من التوصيل البيني. يتم استخدام الوسائط اللاسلكية والكابلات الموجودة في وسائط الشبكة لنقل الإشارات. تتمثل وظيفة بطاقة واجهة الشبكة (NIC) في تحويل المعلومات إلى نموذج يمكن نقله بسهولة عبر الشبكة المحلية.
- أجهزة الشبكة: أجهزة الشبكة هي المحولات والمحاور وأجهزة التوجيه. تعمل هذه الأجهزة كتجميع للأجهزة التي تربط مختلف شرائح LAN أو أجهزة واجهة. المحولات والمحاور هي أجهزة من الطبقة 2 ، بينما يعمل جهاز التوجيه على طبقة الشبكة 3.
- البروتوكولات: تتحكم البروتوكولات في نقل العديد من البيانات عبر شبكة المنطقة المحلية. البروتوكولات هي ARP و DHCP و IP وما إلى ذلك.
كيف تعمل VLAN؟
مصدر الصورة: Activereach
تم اكتشاف VLAN على مفتاح الشبكة بواسطة معرف VLAN. يحتوي كل منفذ على المحول على واحد أو أكثر من معرفات VLAN المخصصة له. سوف تهبط في VLAN الافتراضي إذا لم يتم تخصيص أي منفذ آخر. تمنح كل شبكة محلية ظاهرية (VLAN) وصولاً إلى ارتباط البيانات إلى المضيفين المتصلين بمنافذ المحول التي تم تكوينها باستخدام معرف VLAN الخاص بهم.
يتم بعد ذلك ترجمة معرف VLAN إلى علامة VLAN ، وهو حقل 12 بت في رأس البيانات لكل إطار Ethernet يتم إرساله إلى VLAN. نظرًا لأن العلامة يبلغ طولها 12 بت ، يمكن تعريف شبكات VLAN حتى 4096 على أنها مجال التبديل. يتم تعريف علامة VLAN بواسطة IEEE في معيار 802.1Q.
لن تكون هناك علامة VLAN عند الحصول على إطار Ethernet من مضيف متصل بالفعل. ثم يضيف المحول علامة VLAN. في شبكة محلية ظاهرية قائمة على المنفذ ، يدخل المحول العلامة المرتبطة بمعرف VLAN الخاص بالمنفذ. في حين أنه في شبكة محلية ظاهرية قائمة على الاستخدام ، فإنه يدخل العلامة المرتبطة بمعرف الجهاز أو نوع حركة المرور التي ينشئها.
تقوم المحولات بعد ذلك بإعادة توجيه الإطارات ذات العلامات إلى وجهتها ، مع إعادة التوجيه فقط إلى المنافذ التي ترتبط بها شبكة VLAN. تتم إعادة توجيه حركة مرور البث الأحادي والبث المتعدد والبث غير المعروف إلى جميع المنافذ في شبكات VLAN. عندما يصل الإطار إلى منفذ تبديل الوجهة ، يتم فصل علامة VLAN قبل أن يبدأ إرسال الإطار إلى جهاز الوجهة الخاص به.
LAN مقابل VLAN: المزايا والعيوب
مزايا الشبكة المحلية
- LAN هي وسيلة نقل غير مكلفة
- يبسط الارتباط المادي للجهاز مع الوسائط
- يتم استخدامه لمعدلات نقل البيانات العالية
- الربط بين الأجهزة المختلفة أكثر
- LAN هي موجهة نحو النمو ومرنة
- تسمح الشبكة المحلية بتأمين الملفات
- ستحصل على نظام أمان كامل ضد الوصول غير المصرح به إلى البيانات
عيوب الشبكة المحلية
- تحتاج شبكة LAN إلى منطقة ذاكرة في كل حاسب مركزي مستخدم على شبكتك. سيؤدي ذلك إلى تقليل المساحة المتاحة لبرنامج المستخدم.
- يضيف LAN مرحلة من الصعوبة لتشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك. قد يواجه المستخدمون مشاكل في فهم أوامر الشبكة. تحتاج سلطة وتركيب الشبكة المحلية إلى مهارات تنظيمية وتقنية.
- ستفشل بعض التطبيقات الحالية في العمل في بيئة الشبكة المتوفرة.
مزايا شبكة VLAN
- تحل شبكة VLAN مشكلات البث الرئيسية.
- يقلل من حجم مجال البث.
- باستخدام VLAN ، يمكنك إضافة طبقة أمان إضافية.
- يساعد في إدارة الأجهزة بسلاسة وسهولة.
- يمكنك تجميع الأجهزة حسب وظيفتها بدلاً من موقعها.
- تتيح لك VLAN إنشاء مجموعات من الأجهزة المتصلة بحيث يمكنها التصرف كما لو كانت على نفس الشبكة.
- يساعدك على تقسيم الشبكات منطقيًا استنادًا إلى فرق المشروع أو الوظائف أو الأقسام
- يمكنك هيكلة الشبكة جغرافيا.
- سوف تحصل على أداء أعلى.
عيوب VLAN
- قد يتم تسريب حزمة من شبكة محلية ظاهرية (VLAN) إلى أخرى.
- حزمة محقونة تؤدي إلى هجمات إلكترونية.
- ستحتاج إلى جهاز توجيه إضافي لإدارة عبء العمل في الشبكات الأكبر حجمًا.
- يمكن أن تواجه مشاكل التشغيل البيني.
- لا تستطيع شبكة VLAN إعادة توجيه حركة مرور الشبكة إلى شبكة محلية ظاهرية أخرى.
LAN مقابل VLAN: التطبيقات
تطبيقات الشبكة المحلية
- يتم استخدام LAN في المكاتب والمستشفيات والمدارس وما إلى ذلك ، حيث تتيح مشاركة العديد من الموارد مثل مشاركة البيانات والطباعة والإنترنت والماسحات الضوئية والمزيد.
- يخدم LAN أيضًا المستخدمين للوصول إلى الإنترنت في المنزل.
- يستخدم على نطاق واسع في الصناعات التحويلية لتنسيق الأنشطة المختلفة للآلات.
- تُستخدم الشبكات المحلية عالية السرعة لتوصيل الشبكات الأبطأ معًا.
تطبيقات VLAN
- تكون شبكة VLAN مفيدة عندما تواجه الكثير من حركة المرور على شبكة LAN الخاصة بك.
- عندما يكون لديك أكثر من 200 جهاز في شبكتك ، يتم استخدام VLAN.
- عندما تتطلب مجموعة من المستخدمين أمانًا متقدمًا ، فستحتاج إلى شبكة محلية ظاهرية (VLAN).
- عندما تتباطأ الأجهزة بسبب عمليات البث المختلفة ، تعد VLAN خيارًا مثاليًا.
- يتم استخدام VLAN لإجراء مفتاح واحد إلى العديد من المحولات.
LAN مقابل VLAN: الاختلافات
يعد إعداد شبكة محلية (LAN) ترتيبًا مكلفًا ، بينما يعد إعداد شبكة محلية ظاهرية (VLAN) استراتيجية ترتيب ذكية.
كلا المصطلحين لهما عدة اختلافات. دعونا نناقشها في شكل جدول.
يتم تعريف LANVLANLAN على أنها مجموعة كمبيوتر وأجهزة طرفية متصلة داخل منطقة ما. يتم تعريف VLAN على أنها شبكة مخصصة تم إنشاؤها من شبكة LAN واحدة أو أكثر ، وتعمل LAN على مجال بث واحد. تعمل VLAN على عدد من مجالات البث. تم تقديمه لأول مرة في السبعينيات ، وتم تقديمه لأول مرة في عام 2003 ، وتكلفة الشبكة المحلية عالية ، وتكلفة الشبكة المحلية الافتراضية أقل ، والكمون مرتفع ، والكمون منخفض ، والأجهزة المستخدمة هي أجهزة التوجيه والمحولات والمحاور الأجهزة المستخدمة هي المفاتيح والجسور ، تستخدم LAN بروتوكولات Ethernet القياسية ، مثل FDDI وحلقات الرموز المميزة ، وتستخدم VLAN البروتوكولات القياسية VTP و ISP ، الحد الأقصى لنطاق الاتصال هو ميلين ، وللاتصال نطاق مماثل. يتم تنفيذ الحزمة في كل جهاز ، وفي شبكة VLAN ، يتم إرسال الحزمة إلى مجال بث معين ، وتكون الشبكة المحلية أقل كفاءة ، وتكون شبكة VLAN عالية الكفاءة. لاستخدام الشبكة المحلية ، لن تحتاج إلى أي معلومات ، ولاستخدام شبكة محلية ظاهرية ، يجب على المستخدمين معرفة أوامر متعددة لتكوين شبكة محلية ظاهرية. يتم اتخاذ تدابير الأمان في نهاية جهاز التوجيه. يعمل على تحسين الأمان ، حيث تقوم الشبكة المحلية بتصفية الإطارات فقط وتكون أقل قابلية للتوسع ، وتحدد البروتوكولات والمنافذ لاكتشاف الإطار.
خاتمة
شبكة المنطقة المحلية الظاهرية (VLAN) هي امتداد لشبكة المنطقة المحلية (LAN) ، حيث يتم تحسين قدرات الشبكة المحلية عن طريق تقسيمها منطقيًا إلى عدة مجالات بث. يقوم هذا القسم بإنشاء العديد من الشبكات المحلية بشكل منطقي في جسر أو مفتاح واحد ، وبالتالي تقليل التكلفة وحركة المرور مع زيادة راحة الإدارة وأمانها وأدائها.
وبالتالي ، توفر شبكة LAN الافتراضية سهولة الإدارة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها مع أمان أفضل لجميع أجهزة الشبكة المستخدمة.
يمكنك أيضًا استكشاف أفضل أدوات اختبار سرعة الإنترنت للتحقق من شبكة Wi-Fi وعرض النطاق الترددي للجوال.
