Einleitung #

Ein VLAN (Virtual Local Area Network) ist eine Technik in Computernetzwerken, mit der ein physisches Netzwerk in mehrere logisch getrennte Netzwerke aufgeteilt werden kann. Obwohl alle Geräte über denselben Switch oder dieselbe physische Infrastruktur verbunden sind, können sie durch VLANs voneinander isoliert werden.

VLANs werden häufig eingesetzt, um Netzwerke übersichtlicher, sicherer und effizienter zu gestalten. Sie ermöglichen es, Geräte in Gruppen zu organisieren, ohne die physische Verkabelung verändern zu müssen.

Typische Einsatzbereiche für VLANs sind:

• Unternehmensnetzwerke
• Rechenzentren
• Schulen und Universitäten
• große Heimnetzwerke
• Cloud-Infrastrukturen

Funktionsweise von VLANs #

In einem normalen Netzwerk können alle Geräte miteinander kommunizieren. Ein VLAN hingegen trennt Geräte in verschiedene logische Netzwerksegmente.

Ein Switch erkennt anhand von VLAN-Informationen, zu welchem Netzwerk ein Gerät gehört. Daten werden dann nur innerhalb desselben VLANs weitergeleitet.

Der Ablauf sieht typischerweise so aus:

1. Ein Gerät sendet Daten in das Netzwerk.
2. Der Switch erkennt das VLAN, zu dem dieses Gerät gehört.
3. Die Daten werden nur an Geräte im gleichen VLAN weitergeleitet.
4. Geräte in anderen VLANs erhalten diese Daten nicht.

Dadurch entstehen mehrere virtuelle Netzwerke auf derselben Hardware.

VLAN-ID #

Jedes VLAN besitzt eine eindeutige VLAN-ID. Diese ID wird verwendet, um Netzwerke voneinander zu unterscheiden.

Der mögliche Bereich der VLAN-IDs reicht von:

1 bis 4094

Beispiele:

Durch diese IDs können Switches Datenpakete korrekt zuordnen.

VLAN-Tagging #

Damit ein Switch weiß, zu welchem VLAN ein Datenpaket gehört, kann ein sogenanntes VLAN-Tag verwendet werden.

Dieses Tag enthält Informationen über:

• VLAN-ID
• Priorität
• Steuerinformationen

Der Standard für VLAN-Tagging heißt IEEE 802.1Q.

Mit VLAN-Tags können Daten zwischen mehreren Switches übertragen werden, ohne dass die VLAN-Zuordnung verloren geht.

Access-Port #

Ein Access-Port ist ein Switch-Port, der nur zu einem einzigen VLAN gehört.

Eigenschaften eines Access-Ports:

• wird meist für Endgeräte verwendet
• überträgt Daten ohne VLAN-Tag
• Geräte merken nicht, dass sie Teil eines VLANs sind

Typische Geräte an Access-Ports:

• Computer
• Drucker
• IP-Telefone
• Server

Trunk-Port #

Ein Trunk-Port kann Daten mehrerer VLANs gleichzeitig übertragen.

Eigenschaften eines Trunk-Ports:

• nutzt VLAN-Tags
• verbindet Switches miteinander
• transportiert mehrere VLANs über eine einzige Verbindung

Trunk-Ports werden häufig verwendet zwischen:

• Switches
• Switch und Router
• Switch und Firewall

Vorteile von VLANs #

Bessere Netzwerksicherheit #

Geräte in verschiedenen VLANs können nicht direkt miteinander kommunizieren. Dadurch wird verhindert, dass unbefugte Geräte auf bestimmte Netzwerkbereiche zugreifen.

Reduzierung von Broadcast-Verkehr #

Broadcast-Nachrichten werden nur innerhalb eines VLANs verbreitet. Dadurch wird unnötiger Netzwerkverkehr reduziert.

Flexiblere Netzwerkverwaltung #

VLANs ermöglichen es, Netzwerke logisch zu strukturieren, ohne neue Kabel zu verlegen.

Beispielsweise können Geräte verschiedener Abteilungen getrennt werden:

• Verwaltung
• IT-Abteilung
• Gäste-WLAN

Bessere Organisation #

Netzwerke lassen sich übersichtlich strukturieren, was die Administration erleichtert.

Kommunikation zwischen VLANs #

Geräte in unterschiedlichen VLANs können normalerweise nicht direkt miteinander kommunizieren.

Um eine Kommunikation zwischen VLANs zu ermöglichen, wird ein Router oder Layer-3-Switch benötigt.

Dieser Prozess wird Inter-VLAN-Routing genannt.

Der Router übernimmt dabei die Aufgabe, Daten zwischen den VLANs weiterzuleiten.

VLANs in Unternehmensnetzwerken #

In großen Netzwerken werden VLANs häufig verwendet, um verschiedene Bereiche voneinander zu trennen.

Beispielstruktur:

Diese Trennung verbessert sowohl die Sicherheit als auch die Netzwerkleistung.

VLANs im Heimnetzwerk #

Auch in modernen Heimnetzwerken können VLANs genutzt werden, zum Beispiel für:

• Gäste-WLAN
• Smart-Home-Geräte
• Arbeitsgeräte
• private Geräte

Dadurch können Geräte voneinander isoliert werden und die Sicherheit wird erhöht.

Nachteile von VLANs #

Trotz vieler Vorteile gibt es auch einige Herausforderungen.

Komplexere Konfiguration #

VLANs erfordern eine korrekte Konfiguration von Switches und Routern.

Zusätzliche Netzwerkplanung #

Netzwerkadministratoren müssen VLAN-Strukturen sorgfältig planen.

Inter-VLAN-Kommunikation erforderlich #

Wenn Geräte aus verschiedenen VLANs miteinander kommunizieren müssen, wird zusätzliche Infrastruktur benötigt.

Fazit #

Ein VLAN ist eine Technik, mit der ein physisches Netzwerk in mehrere virtuelle Netzwerke unterteilt werden kann. Diese Segmentierung verbessert Sicherheit, Organisation und Netzwerkleistung.

VLANs sind heute ein wichtiger Bestandteil moderner Netzwerkinfrastrukturen und werden sowohl in Unternehmensnetzwerken als auch zunehmend in Heimnetzwerken eingesetzt.