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VLANとは?ネットワークを論理的に分ける仕組みを初心者向けに解説

VLANとは何かを初心者向けに解説します。VLANを使う理由、ブロードキャストドメイン、アクセスポート、トランクポート、IEEE 802.1Qを学びます。

読了時間:約4

VLANとは?ネットワークを論理的に分ける仕組みを初心者向けに解説

1台のスイッチにつながっている端末を、用途や部署ごとに別々のネットワークとして扱いたい。

そんなときに使われる代表的な技術がVLANです。

VLANとは?

VLANは Virtual Local Area Network の略です。

簡単にいうと、物理的な接続だけに縛られず、LANを論理的に分割するための技術です。

VLANがない場合

たとえば1台のL2スイッチに営業部と開発部のパソコンを接続しているとします。

VLANを使わず同じLANとして構成すれば、同じブロードキャストドメインに属することになります。

        スイッチ
       /   |   |   \
     営業 営業 開発 開発

VLANで分けると?

同じ物理スイッチ上でも、VLANを設定することで論理的にネットワークを分けられます。

          スイッチ
       /    /   \    \
    営業  営業   開発  開発
     |     |      |    |
   VLAN10 VLAN10 VLAN20 VLAN20

VLAN10とVLAN20は別のブロードキャストドメインとして扱われます。

なぜVLANを使うの?

VLANを利用すると、

  • 部署や用途ごとにネットワークを分ける
  • ブロードキャストの範囲を分割する
  • 物理配線だけに依存せず柔軟にネットワークを構成する
  • セキュリティ設計やアクセス制御を行いやすくする

といったことができます。

ただし、VLANを分けただけですべてのセキュリティ問題が解決するわけではありません。通信制御などは別途適切に設計する必要があります。

VLAN ID

VLANを識別するためにVLAN IDを利用します。

たとえば、

VLAN 10 = 営業部
VLAN 20 = 開発部
VLAN 30 = 管理用

のように設計できます。

IEEE 802.1QではVLAN ID用のフィールドは12ビットですが、0と4095は予約されているため、通常設定可能な範囲は1〜4094です。

アクセスポートとは?

一般的に、PCなど1つのVLANに所属させる端末を接続するポートはアクセスポートとして構成します。

PC
 |
 | VLAN10
 |
アクセスポート
 |
スイッチ

端末側では通常、VLANタグを意識せず通信できます。

トランクポートとは?

複数のVLANの通信を1本のリンクで運ぶために使われるのがトランクポートです。

たとえばスイッチ同士を接続するとき、

PC -- SW1
      |
      | VLAN10 / VLAN20
      |
     SW2 -- PC

のように複数VLANの通信を同じリンクで運ぶことがあります。

IEEE 802.1Q

EthernetフレームへVLANを識別する情報を付加する代表的な方式がIEEE 802.1Qです。

802.1Qタグに含まれるVLAN IDなどを利用して、どのVLANのフレームなのかを識別できます。

VLAN同士はそのまま通信できる?

異なるVLANは別のIPネットワークとして設計するのが一般的です。

その場合、VLAN間で通信するにはルーティングが必要です。

たとえばL3スイッチやルーターを利用してVLAN間ルーティングを行います。

VLAN10
   |
L3スイッチ
   |
VLAN20

必要に応じてアクセス制御も行います。

VLANとサブネットは同じ?

VLANとIPサブネットは別の概念です。

  • VLAN = 主にL2でブロードキャストドメインを論理的に分割
  • サブネット = IPネットワークを分割

実際の設計では、通常は1つのVLANに1つのIPサブネットを対応させる構成がよく使われます。

🍯 はちみつメモ

今日覚えることは1つだけ!

VLAN = LANを論理的に分割する技術

まとめ

  • VLANはVirtual Local Area Networkの略
  • 1台のスイッチ上でも論理的にLANを分割できる
  • VLANごとにブロードキャストドメインを分けられる
  • アクセスポートは通常1つのVLANの端末を接続する
  • トランクでは複数VLANの通信を運べる
  • IEEE 802.1Qが代表的なVLANタグ方式
  • 異なるVLAN間のIP通信にはルーティングが必要

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