O que são LAN e VLAN? Um Guia de Introdução

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VLAN e LAN são semelhantes; LAN é uma coleção de vários dispositivos de rede que permitem a comunicação entre dispositivos, e VLAN é um tipo de LAN que aprimora seus recursos.

A LAN básica tem recursos limitados que induzem congestionamento nas redes. Essas redes são divididas em diferentes estações de trabalho dentro da LAN para eliminar carga e congestionamento.

Isso implica que o motivo da introdução da VLAN é a divisão dessas redes.

Embora as funções sejam as mesmas, tanto a LAN quanto a VLAN são diferentes em suas técnicas e propriedades.

Neste artigo, discutirei cada termo em detalhes, incluindo os tipos, princípios de funcionamento, uso e muito mais, e também diferenciarei entre LAN e VLAN.

Aqui vamos nós!

O que é LAN?

Uma rede local (LAN) é uma conexão entre diferentes computadores usados para se comunicar entre si e é limitada a uma determinada área geográfica. A área pode ser um escritório, escola, prédio, etc. É um tipo de rede de baixo custo que envolve dispositivos de rede e cabos mais baratos.

A LAN compartilha várias informações e recursos, como aplicativos de software, impressoras, câmeras, arquivos e muito mais para facilitar seu trabalho. Mesmo que um dos recursos não esteja disponível localmente, você pode obter recursos remotamente.

Um switch ou conjunto de switches se conecta a um grupo de dispositivos e computadores usando protocolos TCP/IP. Os endereços privados são diferentes dos endereços de outras máquinas em uma rede local. Os dados são transmitidos a uma taxa mais alta devido aos links de computador limitados.

Por definição, o hardware, como adaptadores de rede, cabos Ethernet, hubs, etc., deve ser barato e a conexão deve ser de alta velocidade. A LAN pode ser usada em vários locais porque o gerenciamento e a configuração são diretos.

Para a comunicação adequada das redes LAN, existem dois meios – cabos coaxiais e cabos de par trançado. Como ambos os meios percorrem uma distância limitada, o ruído e a imprecisão são mínimos. As velocidades de dados na LAN variam de 4 a 16 Mbps.

Hoje em dia, as velocidades de dados melhoraram e estão na faixa de 100-1000 Mbps. O atraso de propagação na LAN é relativamente curto. LANs menores podem empregar dois computadores, enquanto LANs maiores podem empregar milhares de computadores.

As LANs geralmente são conexões com fio. No entanto, você pode encontrar conectividade sem fio em alguns lugares. Sua tolerância a falhas é maior e as redes são menos congestionadas.

O que é VLAN?

Virtual Local Area Network (VLAN) é uma representação lógica de redes que agrupa um subconjunto de diferentes dispositivos de rede para compartilhar uma rede local física (LAN) isolando o tráfego de rede para cada grupo.

As VLANs podem ser executadas nos switches de ponta. Uma VLAN permite que diferentes redes funcionem como se fossem parte da mesma LAN. A função mais vantajosa de uma VLAN é que ela pode reduzir a latência da rede, aumentando a eficiência da rede e economizando recursos de rede.

As VLANs são usadas para ajudar no gerenciamento de rede, escalabilidade e segurança. Ele também pode ser usado para manter os fluxos de tráfego de forma eficiente. A principal especialidade da VLAN é que os segmentos da LAN podem ser contratados e estendidos de acordo com a necessidade.

A divisão de um domínio de broadcast pode gerar maior largura de banda. Assim, a VLAN elimina a necessidade de vários switches para as sub-redes de uma empresa. Os switches são usados para implementar a VLAN e cada porta é alocada para uma única LAN virtual.

As portas que existem na VLAN podem alocar broadcasts. Ele também protege sua conexão restringindo a transmissão a cada porta e construindo várias transmissões a partir de uma única.

A VLAN oferece maior flexibilidade, pois as portas podem ser trocadas, se necessário. Reduz o custo e elimina a necessidade de adquirir comutadores caros para diferenciar sub-redes. A VLAN implementa uma rede hierárquica que endereça um esquema a partir do qual você pode atribuir endereços IP ao segmento de rede.

Intervalos de VLAN:

Algumas faixas importantes de VLAN:

VLAN 0-4095: VLAN reservada que não pode ser usada ou vista
VLAN 1: Este é um switch padrão que você não pode excluir ou editar, mas pode ser usado
VLAN 2-1001: Um intervalo de VLAN normal que pode ser criado, editado e excluído
VLAN 1002-1005: Esses são os padrões CISCO usados para FDDI e token rings. Isso não pode ser excluído
VLAN 1006-4094: Estes são o intervalo estendido de LANs virtuais

As principais finalidades das VLANs incluem:

Para melhorar o desempenho dos dispositivos reduzindo o tráfego que um determinado endpoint pode processar ou ver.
A VLAN melhora a segurança da rede, permitindo um maior controle sobre o qual os dispositivos podem acessar uns aos outros. Por exemplo, as equipes de rede restringem algum acesso de gerenciamento aos dispositivos IoT ou equipamento de rede para VLANs específicas.
A VLAN também é usada para facilitar a administração que permite aos administradores agrupar diferentes dispositivos para fins não técnicos. Por exemplo, os administradores colocam todos os dispositivos de contabilidade na mesma VLAN e os computadores de recursos humanos em algumas outras VLANs.

LAN vs. VLAN: Tipos

Tipos de LAN

Existem dois tipos de LAN:

#1. LAN com fio

Uma LAN com fio usa cabeamento Ethernet e switches para conectar servidores, dispositivos IoT e terminais a redes corporativas. Para pequenas empresas, uma LAN com fio contém um único switch LAN não gerenciado junto com muitas portas Ethernet para interconectar todos os dispositivos.

Mas as LANs maiores podem conectar milhares de dispositivos, mas exigem etapas adicionais de software, hardware e configuração para garantir que a rede esteja funcionando bem.

#2. LANs sem fio

A LAN sem fio usa especificações IEEE 802.11 para transferir dados entre a rede e os dispositivos finais usando um espectro sem fio. A LAN sem fio é preferível a uma LAN com fio devido à economia de custos e às capacidades de flexibilidade.

Tipos de VLAN

As VLANs são de dois tipos:

#1. VLAN baseada em porta ou estática

Os engenheiros de rede criam VLAN estática distribuindo portas no switch de rede para uma única VLAN. Essas portas se comunicam apenas com as VLANs atribuídas. É importante entender que as VLANs de porta não são realmente estáticas, pois as VLANs atribuídas às portas podem ser alteradas manualmente em tempo real ou por automação de rede.

#2. VLAN baseada em uso ou dinâmica

Os engenheiros de rede criam esse tipo de VLAN transferindo o tráfego para a VLAN dinamicamente, com base no dispositivo que cria o tráfego ou no tipo de tráfego. Uma porta é atribuída à VLAN com base na identidade do dispositivo conforme indicado pelo certificado de segurança ou pelos protocolos de rede em uso.

Uma porta está associada a várias VLANs dinâmicas. Alterar o dispositivo conectado por meio de uma porta ou o dispositivo existente em uso pode resultar na alteração da VLAN atribuída a uma porta.

LAN x VLAN: como funcionam?

Como funciona a LAN?

A LAN requer componentes essenciais para a operação:

Interface para a rede: as interfaces incluem dispositivos eletrônicos e de computador que funcionam como terminais para enviar e receber dados.
Interconexões: Suporta a viagem de informações ou dados de um lugar para outro. A mídia de rede e a placa de rede fazem parte da interconexão. A mídia sem fio e os cabos na mídia de rede são usados para transferir sinais. A função de uma placa de interface de rede (NIC) é converter as informações em um formato que possa ser transmitido facilmente pela LAN.
Dispositivos de rede: Os dispositivos de rede são switches, hubs e roteadores. Esses dispositivos funcionam como um conjunto de dispositivos que conectam os diferentes segmentos de LAN ou dispositivos de interface. Switches e hubs são dispositivos da camada 2, enquanto o roteador opera na camada 3 da rede.
Protocolos: Os protocolos controlam a transmissão de vários dados pela rede local. Os protocolos são ARP, DHCP, IP, etc.

Como funciona a VLAN?

Fonte da imagem: activereach

Uma VLAN é detectada no comutador de rede pelo ID da VLAN. Cada porta no switch possui um ou mais IDs de VLAN atribuídos a ela. Ele ficará em um padrão de VLAN se nenhuma outra porta for alocada. Cada VLAN fornece acesso de link de dados aos hosts conectados às portas do switch configuradas com seu ID de VLAN.

Um ID de VLAN é então traduzido para a tag VLAN, que é um campo de 12 bits no cabeçalho de dados de cada quadro Ethernet que é enviado para a VLAN. Como o tag tem 12 bits de comprimento, VLANs até 4096 podem ser definidas como o domínio de comutação. A tag VLAN é definida pelo IEEE no padrão 802.1Q.

Não haverá tag VLAN quando o quadro Ethernet for obtido de um host já conectado. O switch então adiciona a tag VLAN. Em uma VLAN baseada em porta, o switch insere o tag associado ao ID da VLAN da porta. Já em uma VLAN baseada em uso, ele insere o tag associado ao ID do dispositivo ou tipo de tráfego que gera.

Os switches então encaminham os quadros marcados para seu destino, encaminhando apenas para as portas onde a VLAN está associada. O tráfego desconhecido unicast, multicast e broadcast é encaminhado para todas as portas nas VLANs. Quando um quadro chega à porta do switch de destino, a tag VLAN é desconectada antes que a transmissão do quadro comece ao seu dispositivo de destino.

LAN x VLAN: Vantagens e Desvantagens

Vantagens da LAN

LAN é um meio de transmissão barato
Simplifica a associação física do dispositivo com a mídia
É usado para altas taxas de transmissão de dados
A interconexão entre diferentes dispositivos é mais
A LAN é orientada para o crescimento e flexível
LAN permite bloqueio de arquivos
Você obterá um sistema de segurança completo contra acesso não autorizado aos dados

Desvantagens da LAN

A LAN precisa de uma área de memória em cada mainframe usado em sua rede. Isso diminuirá o espaço disponível para o programa do usuário.
A LAN adiciona uma fase de dificuldade à operação do computador. Os usuários podem enfrentar problemas de compreensão com comandos de rede. A autoridade e a instalação da LAN precisam de habilidades regulamentares e técnicas.
Alguns aplicativos atuais não serão executados no ambiente de rede fornecido.

Vantagens da VLAN

A VLAN resolve os principais problemas de transmissão.
Reduz o tamanho do domínio de broadcast.
Com VLAN, você pode adicionar uma camada extra de segurança.
Ele ajuda a gerenciar dispositivos de maneira suave e fácil.
Você pode agrupar dispositivos por sua função em vez de sua localização.
A VLAN permite que você crie grupos de dispositivos conectados para que possam agir como se estivessem na mesma rede.
Ele ajuda você a segmentar logicamente redes com base em equipes de projeto, funções ou departamentos
Você pode estruturar geograficamente a rede.
Você obterá maior desempenho.

Desvantagens da VLAN

Um pacote pode vazar de uma VLAN para outra.
Um pacote injetado leva a ataques cibernéticos.
Você precisará de um roteador adicional para gerenciar a carga de trabalho nas redes maiores.
Você pode enfrentar problemas de interoperabilidade.
Uma VLAN não é capaz de encaminhar o tráfego de rede para outra VLAN.

LAN vs. VLAN: Aplicações

Aplicações de LAN

A LAN é utilizada em escritórios, hospitais, escolas, etc., pois permite o compartilhamento de diversos recursos como compartilhamento de dados, impressão, internet, scanners e muito mais.
LAN também serve aos usuários para acessar a internet em casa.
É amplamente utilizado em indústrias de manufatura para coordenar diferentes atividades de máquinas.
LANs de alta velocidade são usadas para conectar redes mais lentas.

Aplicações de VLAN

A VLAN é útil quando você enfrenta muito tráfego em sua LAN.
Quando você tem mais de 200 dispositivos em sua rede, a VLAN é usada.
Quando um grupo de usuários requer segurança avançada, você precisará de uma VLAN.
Quando os dispositivos ficam lentos por diferentes transmissões, a VLAN é uma opção ideal.
A VLAN é usada para fazer um único switch para vários switches.

LAN x VLAN: Diferenças

Configurar uma LAN é um arranjo caro, enquanto configurar uma VLAN é uma estratégia de arranjo inteligente.

Ambos os termos têm várias diferenças. Vamos discuti-los em uma forma tabular.

LANVLANLAN é definido como um computador e um grupo de dispositivos periféricos conectados em uma área.VLAN é definida como uma rede personalizada criada a partir de uma ou mais LANs.LAN funciona em um único domínio de transmissão.VLAN funciona em vários domínios de transmissão. Foi introduzido pela primeira vez na década de 1970. Foi introduzido pela primeira vez em 2003. O custo da LAN é alto. O custo da LAN virtual é menor. A latência é alta. A latência é baixa. Os dispositivos usados são roteadores, switches e hubs .Os dispositivos usados são switches e pontes.LAN usa protocolos Ethernet padrão, como FDDI e token rings.VLAN usa protocolos padrão VTP e ISP.O alcance máximo de conexão é de 2 milhas.A conexão tem um alcance semelhante.Na LAN, o o pacote é implementado em cada dispositivo. Na VLAN, o pacote é enviado para um determinado domínio de transmissão. A LAN é menos eficiente. A VLAN é altamente eficiente. Para usar a LAN, você não precisará de nenhuma informação. Para usar a VLAN, os usuários devem conhecer vários comandos para configurar a VLAN. A LAN não é suficientemente segura. As medidas de segurança são tomadas no final do roteador. Melhora a segurança. A LAN filtra apenas os quadros e é menos escalável. Especifica os protocolos e as portas para detectar o quadro.

Conclusão

A rede local virtual (VLAN) é uma extensão da rede local (LAN), onde os recursos da LAN são aprimorados ao segmentá-la logicamente em vários domínios de transmissão. Esta partição cria várias LANs logicamente em uma única ponte ou switch, reduzindo assim o custo e o tráfego enquanto aumenta a conveniência, segurança e desempenho da administração.

Assim, a LAN virtual oferece facilidade de gerenciamento e solução de problemas com melhor segurança de todos os dispositivos de rede em uso.

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