Tại sao cần thiết định tuyến giữa các VLAN?

[dongkhe]

Dựa vào những tìm hiểu ở trên, ta nhận thấy rằng mỗi VLAN là một broadcast domain. Do đó các máy trạm trong cùng một VLAN chỉ có thể liên lạc trao đổi dữ liệu được với các thiết bị khác trong cùng VLAN nó đang tồn tại. Để có thể liên lạc được với các thiết bị thuộc VLAN khác, hệ thống lúc này cần một thiết bị Layer 3. Những thiết bị phổ biến hiện này đó là Router và Multilayer Switch. Tuy nhiên như vậy là chưa đủ, giả sử trên một Switch có n VLAN, khi đó để kết nối Switch với thiết bị Layer 3 cần n đường liên kết tương ứng với n VLAN đó. Việc này trở nên không khả thi do vấn đề kinh phí và thiết bị sử dụng cồng kềnh, hãy tưởng tượng một hệ thống có quá nhiều dây nối và kinh phí quá cao cho việc lắp các cổng mở rộng. Để giải quyết vấn đề trên, người ta đã đưa ra công nghệ VLAN Trunking, lưu ý ở đây khác với giao thức VLAN Trunking Protocol đã được giới thiệu ở phần trên. Để tìm hiểu cách thức hoạt động và tại sao công nghệ VLAN Trunking lại có thể giải quyết được những vấn đề đã nêu, chúng ta đi vào phần tiếp theo.

1. Kỹ thuật VLAN Trunking
Kết nối Trunk là liên kết point-to-point giữa các cổng Switch với thiết bị định tuyến Layer 3 hoặc với các Switch khác, nó có thể mang thông tin của nhiều VLAN trên một liên kết vật lý duy nhất. Kết nối Trunk không thuộc bất cứ VLAN nào, nó hoạt động để vận chuyển lưu lượng có tất cả VLAN hoặc một số VLAN nào đó được cấu hình cụ thể, và yêu cầu tốc độ tối thiểu là 100Mbps tương ứng kết nối Fast Ethernet.
Đường Trunk có ưu điểm là làm giảm số lượng cổng cần sử dụng của Router và Switch. Điều này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn giúp cho cấu hình đơn giản hơn. Kết nối Trunk trên Router có khả năng mở rộng với số lượng lớn VLAN.
Tuy nhiên ở đây ta lại gặp một vấn đề nữa là khi hai hay nhiều máy trạm thuộc các VLAN khác nhau cùng trao đổi thông tin với nhau vậy làm thế nào kết nối Trunk phân biệt được lưu lượng nó đang vận chuyển là thuộc VLAN nào và chuyển về cổng tương ứng với VLAN nào. Ở đây khi gói tin đi vào kết nối Trunk nó sẽ được gán thêm thông tin VLAN mà nó đang thuộc và dựa vào đó khi đến Switch bên kia nó sẽ biết được cần chuyển gói tin đó theo đường nào. Thông tin VLAN này chỉ tồn tại khi gói tin còn trong kết nối Trunk, khi đi tới máy trạm nó không hề biết sự hiện diện của công nghệ này. Hai công nghệ được sử dụng cho việc gán thông tin VLAN hiện nay đó là Inter Switch Link và IEEE 802.1Q.

2. Inter Switch Link Protocol
ISL viết tắt của Inter Switch Link là chuẩn độc quyền của Cisco được sử dụng để gắn thêm thông tin VLAN vào gói tin khi nó được truyền qua kết nối Trunk. Với ISL sẽ thực hiện việc gắn thêm 26 bytes header vào đầu và 4 bytes trailer vào cuối gói tin đi vào kết nối Trunk.

Thành phần gói tin đi qua liên kết Trunk khi sử dụng công nghệ ISL

Trong 26 bytes ISL Header có trường VLAN chiếm 15 bits quan trọng nhất trong đó có 10 bits được sử dụng quy định thông tin VLAN mà gói tin cần được chuyển đến. Đây được coi là thành phần quan trọng nhất của ISL Header. Trường BPDU chứa các bits mang thông tin sẽ được sử dụng trong việc bầu chọn Root Switch khi chạy giao thức Spannig Tree (STP). Cuối cùng là 4 bytes ISL FCS được tính bởi Switch ở đầu kết nối Trunk và được tính lại ở Switch cuối kết nối đó. Lưu ý rằng 4 bytes ISL này không liên quan đến FCS của Ethernet frame do đó việc tính lại FCS là không cần thiết. Trong kỹ thuật này không sử dụng Native VLAN.

3. IEEE 802.1Q Protocol
Đây là một công nghệ ở được quy định bởi IEEE, nó có vẻ đơn giản hơn ISL, bằng cách thêm 4 bytes IEEE 802.1Q Header vào sau Source MAC của Ethernet Farme, điều này dẫn đến việc phải tính toán lại trường FCS của Ethernet Frame một lần nữa.

Thành phần gói tin đi qua liên kết Trunk khi sử dụng công nghệ 802.1Q

Trong 802.1Q Header ta thấy trường VLAN ID là quan trọng nhất, nó chiếm 12 bits để quy định VLAN đích của gói tin, do đó chuẩn 802.1Q hỗ trợ tối đa 4095 VLAN.

Sự khác nhau giữa hai giao thức được thống kê ở bảng sau:

So sánh ISL và 802.1Q

Vũ Trường Sơn – VnPro