1-1　VLANとは

VLANとは、スイッチ上でブロードキャストドメイン を分割する技術。スイッチは本来、 データーリンク層の機器。従って、 コリジョンドメインの分割はするが 、ブロードキャストドメインの分割は行わない。

通常、ブロードキャストド メインを分割するには、「ルーター」か「ルーティング機能を備 えたL3スイッチ」、もしくはブロードキャストドメインと同数 のスイッチが必要。



しかし、VLANを使うことによって、ルーターやL3スイッチを使 わなくても、同じスイッチに接続されているホストを 複数のブロードキャストドメインに分割できる。

1-2　VLANの仕組み

通常、何も設定がされてい ないスイッチの場合、１つのポートから受信したフレームは、 他の全てのポートへ転送が可能。下の図の場合、 A のポートから受信したフレームはB、C、D、どのポートにも転 送できる。

ここで、ポートA・BをVLAN １に、ポートC・DをVLAN２に設定する。すると、ブロー ドキャストドメインが分割され て、Aのポートから受信したブロードキャストは、Bのポー トのみ転送可能になり、ポートC・Dへは転送できなくなる。




また、

●VLAN設定前のスイッチでは、全ポ ートがVLAN１(管理VLAN）に属する。

●VLAN１（管理VLAN）は削除できな い。

【VLANのメリット】
VLANのメリットとしては、次の様な点が上げられる。

●ネットワークを分割することによる、セキュリティの向上

●柔軟なネットワーク構成

●ブロードキャストによる帯域幅の消費を抑制する

1-3　アクセスリンク・トランクリンク

【スイッチ同士のVLANの接続】

異なるスイッチのポートを同じVLANに所属させることで、物理的に離れたPCを同一のVLANに所属させることが出来る。 しかし、その場合、それぞれのスイッチに作成 した VLAN同士を接続する必要がある。

例えば、下記の図でスイッチAとスイッチBにVLAN1・2を作成した場合、 それぞれのスイッチのVLAN１に所属するポート同士、VLAN2に所属するポート同士を接 続する。 従って接続するVLANの数だけポートを使う。



スイッチポートのリンクの種類には、以下の２種類がある

●アクセスリンク

●トランクリンク

【アクセスリンク】

アクセスリンクとは、ただ１つのVLANに所属し、そのVLANのフレームを転送するポートのことを 指す。アクセスリンクには、クライアントコンピューターが接続されることが多くなる。

VLAN設定の手順は、
●VLANの作成
●アクセスリンクの設定（ポートが所属するVLANの決定） となる。

アクセスリンクを設定するには、インターフェイスコンフィグモードで 、【switchport mode access】コマンドを実行する。

【アクセスリンクの有効化】

(config-if)#switchport mode access

■≪スタティックVLANとダイナミックVLAN≫

アクセスリンクの設定として、あらかじめ固定的に決めておく設定とスイッチに接続されるコンピューターによって動 的に設定される方法がある。 固定的に設定する方法を「スタティックVLAN（ ポートベースVLAN）」、動的に変更させる方法を「ダイナミックVLAN」と呼ぶ。

スタティックVLANは、各ポートが所属するVLANを明示的に指定する方法。スタティックVLANはポ ートを１つずつ設定する必要がある。

ダイナミックVLANは、スイッチのポートに接続されるクライアントコンピューターによって、動的にポートが 所属するVLANが変更される。ダイナミックVLANは以下の3種類に分類される。

●MACベースVLAN

●サブネットベースVLAN

●ユーザーベースVLAN

【MACベースVLAN】

MACベースVLANは、スイッチに接続されるコンピューターのMACアドレスによってそのポートが 所属するVLANを決定する。

【サブネットベースVLAN】

サブネットベースVLANはスイッチに接続されるコンピューターのIPアドレスによって、ポートが所 属するVLANを決定する。コンピューターのMACアドレスが変わったとしてもIPアドレスが同じであればそのコ ンピューターは同じVLANに参加できる。 IPアドレスはレイヤ３の情報なので、サブネットVLANはレイヤ３のレベルでアクセスリンクを決めていく。

【ユーザーベースVLAN】

ユーザーベースVLANは、スイッチに接続されるコンピューターを利用するユーザーによって、ポー トがどのVLANに所属するのかを決定する。利用するユーザーの識別は、例えばWindowsドメインのユーザー名 等によって行う。 この様なユーザー名の情報は レイヤ４以上の情報になり、VLAN を決定する情報の階層が上がれば上がるほど、より柔軟なネットワークを構成することが可能になる。

複数のスイッチをまたがって、VLANを作成した場合、アクセスリンクで は、同一のVLANのフレームしか伝播しないため 、各VLANごとにポートを1つ使ってケーブルで接続する必要がある。この方法は無駄が多く、拡 張性がないため、VLANが多くスイッチが多い場合には現実的ではない。

【トランクリンク】

トランクとは、VLANを多重化してひとつのポートで複数のVLANを接続する技術。トランク は、スイッチ同士でVLANを接続する際に、VLANの数だけポートを消費する問題を解決できる。また、トラン クの設定が行われているポートをトランクリン クという。

Catalystスイッチでは、イーサネットトランクとして次の２つのプロトコルをサポートしている。

●ISL
●IEEE802.1Q


★ISL

Cisco ISLは、シスコ社独自のプロトコル。標準のイーサネットフレームの先頭にISLヘッダ（26バイト）と最後尾にCRC（4バイト ）を追加してフレームをカプセル化した状態でトランク接続を通過する。ISLヘッダの中にVLAN IDフィールドがあって、ここにVLAN番号が格納されている。


★IEEE802.1Q

IEEE802.1Qは、IEEEによって開発された方法。標準イーサネットのフレ ームの内部に4バイトのVLANを識別するための情報（タグ）をフレームに挿入する。これ をタグ付け（タギング）という。IEEE802.1qによって追加されるデータサイ ズは4バイトのみで、フィールドサイズには変更はない。ただし、CRCの再計算が必要になる。

トランクリンクを設定するには、インターフェイスコンフィグモードで 、【switchport mode trunk】コマンドを実行する。

【トランクリンクの有効化】

(config-if)#switchport mode trunk

また、トランクリンクの確認には、特権モードで、【show interface trunk】コマンドを実行する。

【トランクリンクの確認】

#show interface trunk

●VLANトラフィックの指定