VLAN: Virtualaus Tinklo Saugumo ir Efektyvumo Sprendimas Vaizdo Stebėjimo Sistemoms

Daugelis vaizdo stebėjimo sistemų integratorių mano, kad IP stebėjimo tinklai turi būti atskirti nuo duomenų ir balso tinklų. Atskiros, atskiros vaizdo stebėjimo sistemos kaina yra didelė. Fiziniai ištekliai, tokie kaip kabeliai ir tinklo įranga, yra brangesni nei skaitmeniniai ištekliai, todėl valdyti ir prižiūrėti du skirtingus tinklus yra sudėtingiau. Tačiau saugos integratoriai dažnai nežino, kad VLAN (Virtual Local Area Network) technologija gali įgyvendinti tuos pačius saugumo ir pralaidumo reikalavimus viename bendrame tinkle. Ši technologija siūlo lankstų ir ekonomišką sprendimą, leidžiantį efektyviai valdyti tinklo resursus.

Kas yra VLAN ir kaip jis veikia?

VLAN, arba Virtualus Vietinis Tinklas, yra ryšio technologija, logiškai padalijanti fizinį LAN (Local Area Network) į kelis transliavimo domenus. Kiekvienas VLAN yra savarankiškas transliavimo domenas. VLAN prieglobos gali tiesiogiai bendrauti tarpusavyje, bet negali tiesiogiai bendrauti su kitų VLAN prieglobomis. Tokiu būdu transliavimo paketai apribojami viename VLAN, o tai žymiai sumažina tinklo apkrovą ir pagerina bendrą efektyvumą.

Ankstyvasis Ethernet, pagrįstas CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) principu, dirbant su dideliu prieglobų skaičiumi galėjo sukelti rimtų konfliktų, transliacijos užtvindymą, našumo pablogėjimą ir net tinklo neprieinamumą. Nors 2 sluoksnio įrenginiai galėjo išspręsti rimtus konfliktus, jie negalėjo izoliuoti transliavimo paketų ir efektyviai pagerinti tinklo kokybės. Būtent čia pasirodo VLAN technologija.

VLAN veikia įtraukdami Ethernet kadrus su specialia VLAN antrašte, kurioje yra unikalus VLAN ID (Identifier). VLAN sukuriami pridedant tinklo jungiklio prievadus prie konkretaus VLAN. Įrenginiai, esantys tame pačiame VLAN, gali bendrauti tarpusavyje be maršrutizatoriaus tarpininkavimo. Dėl to VLAN yra labai efektyvūs ir lengvai valdomi.

Yra du pagrindiniai būdai, kaip galima identifikuoti vaizdo duomenų srautus:

1. MAC adresais pagrįstas režimas: Tinklo jungiklis gali nustatyti, ar duomenų srautas yra vaizdo stebėjimo srautas, remiantis gautų paketų šaltinio MAC adresais.
2. VLAN režimas: Identifikuojant gautų paketų VLAN žymas.

VLAN privalumai

VLAN technologijos taikymas suteikia daugybę privalumų, kurie yra itin aktualūs kuriant efektyvius ir saugius tinklus, ypač vaizdo stebėjimo sistemoms:

• Apribotas transliavimo domenas: Transliacijos domenas yra ribojamas iki vieno VLAN. Tai taupo tinklo pralaidumą ir žymiai pagerina tinklo apdorojimo galimybes, nes nereikalingi duomenys nepasiekia visų tinklo įrenginių.
• Padidintas LAN saugumas: Paketai skirtinguose VLAN yra izoliuoti vienas nuo kito. Tai reiškia, kad vieno VLAN vartotojai negali tiesiogiai bendrauti su kitų VLAN naudotojais, nebent tai yra specialiai sukonfigūruota. Tai užtikrina, kad tik įgalioti vartotojai turės prieigą prie vaizdo stebėjimo srauto, o nepageidaujami vartotojai bus išjungti.
• Pagerintas tinklo patikimumas: Gedimai yra apribojami tik vienu VLAN. Jei viename VLAN įvyksta gedimas, jis neturi įtakos normaliam kitų VLAN veikimui. Tai užtikrina sistemos stabilumą ir tęstinumą.
• Lankstus virtualių darbo grupių kūrimas: VLAN gali būti naudojami skirtingiems vartotojams priskirti skirtingoms darbo grupėms. Tos pačios darbo grupės vartotojai nebėra apriboti fiksuotu fiziniu diapazonu, todėl tinklo kūrimas ir priežiūra tampa žymiai lankstesni.
• Pralaidumo paskirstymas: Specialus VLAN užtikrina, kad pralaidumas visada bus rezervuotas svarbiam srautui, pvz., vaizdo stebėjimui, kai tik to reikia. Tai garantuoja sklandų ir nenutrūkstamą vaizdo duomenų perdavimą, net ir esant dideliam tinklo srautui.

VLAN tipai

VLAN gali būti klasifikuojami pagal skirtingus kriterijus, atsižvelgiant į jų paskirtį ir veikimo principus:

• Duomenų VLAN (Data VLAN): Tai yra VLAN, kuriuo perduodamas įprastas vartotojo duomenų srautas. Šie VLAN taip pat žinomi kaip vartotojo VLAN.
• Balso VLAN (Voice VLAN): Šis specialus duomenų VLAN tipas yra sukonfigūruotas perduoti balso srautą realiuoju laiku. Paprastai balso srautui tinkle teikiama pirmenybė, kad būtų išvengta vėlavimų ar nenutrūkstamų paketų, kurie gali paveikti pokalbio kokybę.
• Stebėjimo VLAN (Surveillance VLAN): Tai yra specialus duomenų VLAN tipas, sukonfigūruotas vykdyti realiojo laiko vaizdo stebėjimo srautą. Stebėjimo VLAN teikia pirmenybę balso srautui, o ne kitiems tipų srautui. Visiems komutatorių prievadams, kurie yra stebėjimo VLAN nariai, priskiriama ta pati paslaugos kokybės (QoS) reikšmė, užtikrinanti sklandų vaizdo perdavimą.
• Valdymo VLAN (Management VLAN): Šis specialus duomenų VLAN tipas naudojamas tinklo įrenginių, tokių kaip jungikliai, maršrutizatoriai ir ugniasienės, valdymo srautui už juostos ribų. Tai leidžia atskirti valdymo duomenis nuo įprasto duomenų srauto, didinant tinklo saugumą.
• Numatytasis VLAN (Default VLAN): Tai yra tinklo komutatoriaus konfigūracija, kurioje visi prievadai iš pradžių priskirti vienam VLAN. Tai gali supaprastinti jungiklio administravimą, nes visi tame pačiame VLAN esantys įrenginiai gali bendrauti tarpusavyje be papildomos konfigūracijos.
• Vietinis VLAN (Local VLAN): Vietinis VLAN yra VLAN, kuris perduoda nepažymėtą srautą. Paprastai tai yra numatytasis VLAN naujiems jungiklio prievadams.

VLAN konfigūravimo būdai

Yra du pagrindiniai būdai, kaip VLAN gali būti sukurti ir valdomi tinklo jungikliuose:

1. Prievadu pagrįstas VLAN (Port-based VLAN): Tai yra labiausiai paplitęs VLAN tipas. Kiekvienas tinklo jungiklio prievadas yra tiesiogiai priskiriamas tam tikram VLAN. Tai leidžia paprastai atskirti srautą tarp skirtingų VLAN. Prieigos prievadai, naudojami galutiniams įrenginiams (pvz., kompiuteriams, kameroms, spausdintuvams) prijungti, yra konfigūruojami kaip priklausantys konkrečiam VLAN.
2. Žyma pagrįstas VLAN (Tag-based VLAN): Šis metodas naudoja specialias žymas (tags) Ethernet kadruose, kad identifikuotų, kurie paketai priklauso kuriam VLAN. Žymomis pagrįstas VLAN yra lankstesnis nei prievadu pagrįstas VLAN ir yra ypač naudingas konfigūruojant magistralinius ryšius tarp jungiklių.

VLAN magistralinis ryšys (VLAN Trunking)

VLAN magistralinis ryšys yra procesas, leidžiantis siųsti srautą iš kelių VLAN per vieną fizinę nuorodą tarp tinklo įrenginių, pavyzdžiui, tarp jungiklių arba tarp jungiklio ir maršrutizatoriaus. Tai suteikia didesnį lankstumą ir efektyvumą tinklo konfigūravimo metu. Kiekvienam VLAN magistraliniam ryšiui paprastai priskiriamas unikalus VLAN ID, kuris naudojamas nurodyti, kuris srautas turi būti siunčiamas per magistralę.

Yra du pagrindiniai VLAN magistralinių tinklų naudojimo pranašumai:

• Pagerintas tinklo našumas: Sumažinant tinklo perkrovą, nes nereikia skirti atskirų fizinių kabelių kiekvienam VLAN.
• Didstesnis saugumas: Izoliuojant srautą iš skirtingų VLAN, galima išvengti neteisėtos prieigos prie jautrių duomenų.

Konfigūruojant VLAN magistralinius kanalus, svarbu užtikrinti, kad jungiklio prievadai būtų tinkamai sukonfigūruoti, o kiekvienas VLAN ID būtų unikalus ir nebūtų pakartotinai naudojamas kitose tinklo dalyse.

Super VLAN koncepcija

Super VLAN (Super VLAN) koncepcija yra pažangesnis VLAN panaudojimo būdas. Jos principas yra tas, kad Super VLAN yra sudarytas iš kelių antrinių VLAN. Kiekvienas antrinis VLAN yra atskiras transliavimo domenas, o du skirtingų antrinių VLAN sluoksniai yra izoliuoti vienas nuo kito. 3 sluoksnio sąsajos gali būti sukonfigūruotos Super VLAN, bet negali būti tiesiogiai konfigūruojamos antriniams VLAN. Ši struktūra leidžia dar labiau detalizuoti tinklo segmentavimą ir kontrolę.

QinQ žymėjimas (Double Tagging)

QinQ žymėjimas yra metodas, naudojamas išplėsti VLAN galimybes, ypač paslaugų teikėjų tinkluose. Užuot turėjęs vieną VLAN ID vienam klientui, QinQ leidžia vienu fiziniu ryšiu nešioti kelis VLAN. Tai pasiekiama pridedant antrą VLAN žymą prie Ethernet kadro. Ši technologija yra ypač naudinga, kai klientams reikia prisijungti prie kelių VLAN arba kai paslaugų teikėjai turi pasiūlyti skirtingus paslaugų lygius toje pačioje fizinėje infrastruktūroje. QinQ žymėjimas gali būti naudojamas kartu su kitais būdais, pvz., Paslaugos kokybe (QoS), siekiant teikti skirtingus paslaugų lygius skirtingiems klientams.

VLAN konfigūravimas tinklo jungiklyje

VLAN konfigūravimas jungiklyje ir sąsajų priskyrimas VLAN yra pagrindinis tinklo valdymo aspektas. Tinkamai segmentuojant tinklą naudojant VLAN, galima pagerinti saugumą, našumą ir valdymą. Procesas paprastai apima šiuos žingsnius:

1. Prieiga prie jungiklio: Pirmiausia reikia pasiekti jungiklio valdymo sąsają (per komandinę eilutę arba grafinę sąsają).
2. VLAN kūrimas: Sukurti norimus VLAN, priskiriant jiems unikalų VLAN ID (skaičius nuo 1 iki 4096) ir pasirinktinai pavadinimą.
3. Prievadų priskyrimas VLAN: Kiekvienam jungiklio prievadui nustatyti, kuriam VLAN jis priklausys. Tai žinoma kaip VLAN narystė.
4. Prieigos prievadai: Konfigūruoti prievadus, prie kurių bus prijungti galutiniai įrenginiai, kaip prieigos prievadus, priskirtus konkrečiam VLAN.
5. Magistraliniai prievadai: Konfigūruoti prievadus, skirtus jungiklių tarpusavio sujungimui ar jungiklio prijungimui prie maršrutizatoriaus, kaip magistralinius prievadus, leidžiančius perduoti kelis VLAN srautą.
6. VLAN narystės konfigūravimas: Nurodyti kiekvieno prievado VLAN ID.
7. Tikrinimas: Patikrinti konfigūraciją, kad įsitikintumėte, jog viskas nustatyta teisingai ir tinklas veikia taip, kaip numatyta.

VLAN technologija plačiai naudojama jungikliuose, ONU (Optical Network Unit), OLT (Optical Line Terminal) ir kituose tinklo įrenginiuose, užtikrinant efektyvų ir saugų duomenų perdavimą.

Pastaba: Įdiegiant šią technologiją, svarbu atsižvelgti į galimus programinės įrangos atnaujinimus ir pataisas, kurios gali būti reikalingos tam tikroms operacinėms sistemoms, pvz., Windows Server 2012 R2, siekiant užtikrinti optimalų veikimą ir saugumą.

tags: #vlan #naudojamas #tik #sukurus #domena