VLAN là gì? Mạng VLAN là khái niệm được áp dụng trong công nghệ mạng để hỗ trợ doanh nghiệp tối ưu hóa chi phí khi liên kết máy tính và xây dựng các mạng nội bộ cho từng đơn vị, bộ phận làm việc. Các ưu điểm của VLAN bao gồm sự linh hoạt trong việc quản lý và cấu hình mạng, tăng cường an ninh và giảm nguy cơ xung đột địa chỉ IP. Mời bạn cùng VinaHost tìm hiểu thêm trong bài viết sau.

1. VLAN là gì?

Mạng VLAN, viết tắt của Virtual Local Area Network hay mạng LAN ảo, là một kỹ thuật giúp quản trị viên tạo nhiều mạng LAN độc lập trên cùng một cơ sở hạ tầng.

Trước đây, trong các phòng làm việc, máy tính thường kết nối với nhau qua các bộ hub – switch, dẫn đến việc khi mở rộng cho các phòng ban khác nhau, cần sử dụng nhiều hub – switch và điều này đi kèm với chi phí tăng lên.

Mạng VLAN được phát triển để giải quyết vấn đề này và đáp ứng nhu cầu sử dụng nhiều mạng LAN tại cùng một địa điểm, bằng cách nhóm các mạng LAN khác nhau vào một bộ hub – switch, từ đó giảm thiểu lãng phí và tối ưu hóa sự sử dụng của các port Ethernet trên thiết bị.

Xem thêm: [Tìm Hiểu] Mạng LAN Là Gì? So Sánh Mạng LAN, WAN và MAN

2. Cách thức hoạt động của mạng VLAN

Mạng VLAN hoạt động bằng cách chia một mạng vật lý thành các mạng con ảo độc lập, giúp tăng cường quản lý và an ninh, cũng như cải thiện hiệu suất mạng. Dưới đây là cách thức hoạt động cơ bản của mạng VLAN.

Phân chia mạng vật lý

Mạng VLAN bắt đầu bằng việc phân chia mạng vật lý thành các phần nhỏ hơn gọi là VLANs. Mỗi VLAN tương ứng với một đơn vị tổ chức, bộ phận làm việc hoặc yêu cầu nào đó.

Gán VLAN IDs

Mỗi VLAN được gán một VLAN ID, là một số nguyên dương đại diện cho mạng ảo đó. Các thiết bị mạng, như switch, sẽ sử dụng VLAN ID để xác định các VLAN.

Gán cổng và cổng trừu tượng

Các cổng trên switch được gán cho từng mạng VLAN cụ thể. Cổng này có thể là cổng vật lý hoặc cổng trừu tượng (port-based VLANs). Các thiết bị trong cùng một VLAN có thể giao tiếp trực tiếp với nhau và hạn chế giao tiếp với các thiết bị ở các VLAN khác.

Access Ports và Trunk Ports

Trong mạng VLAN, có hai loại cổng quan trọng: access ports và trunk ports. Cổng Access ports được gán cho một VLAN cụ thể, trong khi cổng trunk được sử dụng để chuyển dữ liệu giữa các switch và giữa các mạng VLAN.

vlan la gi — Cách thức hoạt động của mạng VLAN

Tagging và Untagging

Khi dữ liệu đi qua cổng trunk, thông tin về VLAN ID thường được thêm vào gói tin (tagging). Ngược lại, khi dữ liệu rời khỏi mạng VLAN, thông tin này có thể được loại bỏ (untagging).

Tạo Broadcast Domains

Mỗi VLAN tạo ra một broadcast domain độc lập, giảm thiểu lưu lượng broadcast trên mạng và cải thiện hiệu suất.

Nhìn chung, mạng VLAN giúp tạo ra các mạng con ảo, cải thiện an ninh và tăng linh hoạt trong việc sử dụng tài nguyên mạng.

Xem thêm: Network là gì? | [SO SÁNH] giữa Internet và Network

3. Phân loại VLan

Sau đây là 3 loại VLAN phổ biến nhất.

3.1. Port – based VLAN

Port-based VLAN, hay VLAN dựa trên cổng hoặc giao diện, là một phương pháp cấu hình VLAN đơn giản và phổ biến. Phương pháp này cho phép quản trị viên mạng thực hiện việc gắn VLAN theo cách thủ công, trong đó mỗi cổng trên Switch được liên kết với một VLAN cụ thể.

Port-based VLAN thích hợp cho các hệ thống mạng có quy mô nhỏ và không thường xuyên thay đổi cơ sở hạ tầng.

3.2. MAC address based VLAN

MAC address-based VLAN là phương pháp gắn VLAN dựa trên địa chỉ MAC của thiết bị – mỗi địa chỉ MAC được liên kết với một VLAN cụ thể. Mặc dù cách cấu hình này không được ưa chuộng nhiều do đặc điểm hạn chế trong việc quản lý, nhưng cũng mang lại những ưu điểm quan trọng.

Phương pháp này nâng cao tính linh hoạt và an ninh mạng đáng kể. Ngay cả khi người dùng thay đổi vị trí thường xuyên, người quản trị mạng cũng không cần phải thực hiện lại cấu hình cho các VLAN, giảm bớt công đoạn quản lý khiến cho hệ thống trở nên linh hoạt hơn.

3.3. Protocol – based VLAN

Protocol-based VLAN, hay VLAN dựa trên giao thức, có cách cấu hình tương tự như MAC address-based VLAN, nhưng thay vì sử dụng địa chỉ MAC, nó sử dụng duy nhất một địa chỉ IP hoặc địa chỉ logic như một phương tiện thay thế. Hiện nay, cách cấu hình này không còn phổ biến nhiều do sự phổ biến của giao thức DHCP.

Xem thêm: WLAN là gì? | Tổng quan kiến thức [A-Z] về mạng WLAN

4. Liệu có cần thiết sử dụng mạng LAN ảo không?

Khi mạng máy tính của bạn mở rộng đến quy mô lớn và có lượng lưu lượng đáng kể thì triển khai mạng VLAN sẽ là điều cần thiết. Một điểm quan trọng khác là việc mạng VLAN được kích hoạt theo chế độ mặc định trên tất cả các máy tính và các thiết bị chuyển mạch của Cisco.

5. Ưu và nhược điểm của mạng VLAN

5.1. Ưu điểm

Dưới đây là một số ưu điểm đặc trưng của mạng VLAN:

Giải quyết các vấn đề thường gặp liên quan đến broadcast.
Giảm kích thước của broadcast domain, tăng cường hiệu suất mạng.
Cho phép thiết lập thêm lớp bảo mật bổ sung.
Đơn giản hóa quản lý thiết bị và làm cho quá trình này trở nên dễ dàng hơn.
Tạo ra một nhóm các thiết bị, phân loại chúng dựa trên chức năng.
Phân đoạn mạng dựa trên nhóm hoặc chức năng, tăng tính linh hoạt trong cấu hình mạng.
Có thể tổ chức mạng theo vị trí địa lý
Nâng cao hiệu suất, giảm độ trễ (latency).
Bảo vệ thông tin nhạy cảm của người dùng.
Loại bỏ rào cản vật lý.
Củng cố bảo mật mạng.
Tách biệt các máy chủ.
Không đòi hỏi thêm phần cứng hoặc cáp, giúp tiết kiệm chi phí đáng kể.
Thực hiện việc thay đổi IP subnet của người dùng trong phần mềm.
Giảm số lượng thiết bị cho cấu trúc kết nối mạng.
Đơn giản hóa quá trình quản lý các thiết bị vật lý.

5.2. Nhược điểm

Tất nhiên, như mọi công nghệ khác, mạng VLAN cũng đi kèm với những hạn chế. Bên cạnh những ưu điểm như cải thiện hiệu suất, bảo mật, phân đoạn mạng, và tiết kiệm chi phí, VLAN cũng có một số nhược điểm cần phải chú ý, như sau:

Packet có thể rò rỉ giữa các VLAN.
Packet được inject có thể tạo điều kiện cho các cuộc tấn công mạng.
Virus từ một hệ thống đơn lẻ có thể lan truyền trên toàn bộ mạng.
Yêu cầu sự hiện diện của một router bổ sung để kiểm soát công việc trong các mạng lớn.
Khả năng tương tác có thể gặp vấn đề.
Một VLAN không thể chuyển tiếp lưu lượng mạng sang các VLAN khác.

Xem thêm: IGMP là gì? Đặc điểm và những loại thông điệp của IGMP

6. Lợi ích của VLAN mang lại

VLAN ngày càng trở nên phổ biến và được ứng dụng rộng rãi, bởi một số lợi ích tuyệt vời mà nó mang lại.

6.1. Tiết kiệm băng thông

VLAN phân chia mạng cục bộ (LAN) thành các đoạn mạng nhỏ khác nhau. Khi có gói tin, nó sẽ chỉ truyền trong VLAN tương ứng. Như vậy, việc phân đoạn VLAN đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa băng thông của hệ thống mạng.

6.2. Tăng độ bảo mật hệ thống

Các thiết bị trong các VLAN khác nhau sẽ không thể giao tiếp trực tiếp với nhau (trừ khi có một Router nối giữa chúng). Ví dụ, máy tính ở mạng VLAN kế toán sẽ không thể kết nối với các máy tính ở VLAN kỹ thuật. Điều này giúp tăng cường bảo mật dữ liệu.

6.3. Tính linh động cao

VLAN cho phép việc di chuyển thiết bị một cách thuận lợi. Cấu hình của VLAN có thể là tĩnh hoặc động. Trong cấu hình tĩnh, người quản trị mạng sẽ thiết lập cho từng cổng của mỗi Switch và sau đó gán chúng vào một VLAN cụ thể. Trong cấu hình động, mỗi cổng của Switch có thể tự động cấu hình cho VLAN dựa trên địa chỉ MAC của thiết bị được kết nối.

6.4. Dễ dàng thêm/ xóa máy tính vào VLAN

Việc thêm máy tính vào mạng VLAN chỉ đơn giản là cấu hình cổng máy tính vào VLAN mong muốn. Mạng VLAN thường được áp dụng rộng rãi trong các doanh nghiệp quy mô lớn với lượng truy cập Internet đồng thời cao. Đối với các trường hợp này, sử dụng VLAN giúp giảm áp lực, phân phối công suất truy cập Internet một cách cân đối, tăng cường tốc độ truy cập mạng cho người dùng.

7. Lúc nào nên sử dụng mạng VLAN ?

Mạng VLAN được áp dụng trong nhiều trường hợp để đáp ứng nhu cầu truy cập Internet lớn của người dùng. Một số trường hợp sử dụng mạng VLAN bao gồm:

Hệ thống máy tính trong mạng LAN có số lượng thiết bị vượt quá 200.
Trong mạng LAN, lưu lượng truy cập từ người dùng đạt đến mức không quản lý được.
Hệ thống máy tính gặp tình trạng kết nối chậm do lưu lượng quá nhiều.
Người dùng có nhu cầu tăng cường bảo mật dữ liệu trong quá trình làm việc nhóm.
Người dùng muốn chuyển đổi từ bộ chuyển mạch đơn sang nhiều bộ chuyển mạch ảo.

8. So sánh sự khác nhau giữa mạng LAN và VLAN

Mạng LAN (Local Area Network) và VLAN (Virtual Local Area Network) đều liên quan đến việc tổ chức và quản lý mạng máy tính, nhưng chúng có những điểm khác nhau. Dưới đây là bảng so sánh về sự khác biệt giữa chúng:

	LAN (Local Area Network)	VLAN (Virtual Local Area Network)
Phạm vi	Là một mạng cục bộ, giới hạn trong một khu vực địa lý nhất định như một văn phòng, tòa nhà hoặc một khu dân cư.	Là một mạng ảo được tạo ra để chia phạm vi mạng LAN thành các phân đoạn ảo, không phụ thuộc vào vị trí địa lý.
Cách tổ chức	Tổ chức theo cấu trúc vật lý, với các máy tính được kết nối với cùng một bộ chuyển mạch hoặc cổng chia mạng	Tổ chức logic, trong đó các thiết bị không cần phải kết nối vật lý với nhau, nhưng vẫn thuộc cùng một nhóm thông qua cấu hình phần mềm.
Quản lý và Bảo mật	Quản lý dựa trên cấu hình vật lý của mạng, và bảo mật thường phải dựa vào các biện pháp khác như mật khẩu và cấu hình.	Quản lý dựa trên cấu hình logic, giúp tăng cường bảo mật bằng cách ngăn chặn truy cập giữa các VLAN khác nhau, làm tăng tính an toàn của dữ liệu
Hiệu Suất và Linh Hoạt	Có thể gặp vấn đề hiệu suất khi có nhiều máy tính cùng kết nối với một bộ chuyển mạch hoặc một đoạn mạng.	Có thể cải thiện hiệu suất và tính linh hoạt bằng cách chia mạng thành các nhóm ảo, giảm tải lưu lượng và cải thiện khả năng quản lý.
Chi phí và Quản lý	Yêu cầu cấu hình vật lý và có thể tăng chi phí khi mở rộng mạng hoặc thay đổi cấu trúc.	Có thể giảm chi phí và thời gian quản lý khi cần thay đổi cấu hình mạng, do không cần thay đổi cấu trúc vật lý.

9. Hướng dẫn cách thiết lập mạng VLAN chi tiết

Quy trình thiết lập mạng VLAN như sau:

Lựa chọn một số mạng VLAN khả dụng.
Chọn một dải địa chỉ IP riêng để các thiết bị trên VLAN sử dụng.
Cấu hình thiết bị switch – có thể là động hoặc tĩnh. Trong trường hợp cấu hình tĩnh, người quản trị mạng cần gán một số VLAN cho từng switch. Trong khi đó, trong cấu hình động, người quản trị cần liên kết một danh sách các địa chỉ MAC hoặc tên người dùng với số VLAN.
Cấu hình định tuyến giữa các Virtual LAN khi cần thiết. Để hai hoặc nhiều Virtual LAN giao tiếp với nhau, sẽ cần sử dụng một router nhận biết VLAN hoặc một switch Layer 3.

Các công cụ và giao diện có thể thay đổi tùy thuộc vào thiết bị cụ thể liên quan đến quy trình này.

10. Một số câu hỏi liên quan đến mạng VLAN

10.1. Native VLAN là gì?

Native VLAN là VLAN được sử dụng để cấu hình Trunking khi một số thiết bị không tương thích với nhau. Trong trường hợp này, việc sử dụng Native VLAN là cần thiết để đảm bảo khả năng giao tiếp giữa chúng.

10.2. VLAN Trunking là gì?

VLAN Trunking là một giao thức hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu trong mô hình OSI. Giao thức VTP (VLAN Trunking Protocol) đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự đồng nhất của cấu hình VLAN khi thêm, xóa, hoặc sửa đổi thông tin về VLAN trong hệ thống mạng.

10.3. So sánh giữa VLAN Tagging và Standard VLAN

VLAN Tagging và Standard VLAN là hai khái niệm liên quan đến cách triển khai và quản lý VLAN trong một mạng. Dưới đây là một so sánh giữa chúng:

Đặc điểm	VLAN Tagging	Standard VLAN
Đặc điểm chính	Thêm tag vào gói dữ liệu để xác định VLAN.	Mọi gói dữ liệu thuộc VLAN không có tag.
Giao thức thường sử dụng	802.1Q	Không sử dụng tag (untagged).
Tính linh hoạt	Cho phép truyền dữ liệu qua nhiều thiết bị.	Thích hợp cho các cổng truy cập cụ thể.
Sử dụng cổng truy cập	Có thể sử dụng trên cổng truy cập và trunk.	Thích hợp cho các cổng truy cập cơ bản.
Cấu hình	Phức tạp hơn do cần cấu hình tag trên mỗi cổng.	Đơn giản hóa cấu hình, không cần tag.
Bảo mật	Cao hơn vì tag giúp xác định chính xác VLAN.	Thấp hơn vì không có tag để xác định VLAN.
Sự tương tác giữa các VLAN	Dễ dàng truyền dữ liệu giữa các VLAN khác nhau.	Cần phải sử dụng thiết bị định tuyến để tương tác.
Hiệu suất	Tăng khả năng linh hoạt, nhưng có thêm overhead.	Hiệu suất tốt hơn do không có overhead tag.
Phù hợp cho môi trường	Môi trường mạng phức tạp với nhiều thiết bị.	Môi trường mạng đơn giản với ít cấu hình.

10.4. Điều kiện như thế nào để tạo ra mạng LAN ảo?

Để tạo ra mạng LAN ảo, các thiết bị mạng như bộ định tuyến và bộ chuyển mạch cần hỗ trợ cấu hình VLAN. Thông thường, các công cụ quản trị phần mềm được sử dụng để tùy chỉnh mạng ảo và cấu hình phần cứng. Phần mềm quản trị cho phép quản trị viên mạng gán các cổng hoặc nhóm cổng riêng lẻ trên bộ chuyển mạch cho một VLAN cụ thể.

10.5. VLAN cung cấp những thông tin gì?

Mạng VLAN đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất của mạng LAN cỡ trung bình và lớn bằng cách giảm thiểu gói tin truyền đi. Khi số lượng máy tính và lưu lượng truyền tải tăng lên, lượng gói tin cũng tăng theo. Bằng cách triển khai VLAN, bạn có khả năng kiểm soát và hạn chế số lượng gói tin.

Ngoài ra, mạng VLAN còn nâng cao tính bảo mật bằng cách tạo ra một môi trường mạng riêng cho từng nhóm máy tính trong một VLAN cụ thể.

11. Tổng kết

Nhìn chung, mạng VLAN là một công cụ quản lý và bảo mật mạng hiệu quả, mang lại sự hữu ích cho người sử dụng. Tuy nhiên, như mọi công nghệ khác, VLAN cũng không tránh khỏi những hạn chế riêng của nó.

Hy vọng qua bài viết, bạn đã hiểu rõ VLAN là gì. Bạn có thể truy cập vào Blog của VinaHost TẠI ĐÂY để xem thêm nhiều bài viết hấp dẫn khác. Hoặc liên hệ ngay cho chúng tôi khi bạn cần hỗ trợ nhé: