Moderne LAN-Technologien: Virtuelle Netze und IEEE 802.1Q VLANs

Der Aufbau virtueller Netze

Virtuelle Netze benutzen so genannte „Membership Rules“ zur Definition der Zugehörigkeit von Stationen zu logischen Workgroups und implementieren Schaltergruppen, so genannte „Switching Fabrics“, zur Verbindung der Mitglieder der logischen Workgroups.

Dieser Ansatz erlaubt die Zugehörigkeit zu einer logischen Workgroup unabhängig vom physischen Ort des Arbeitsplatzrechners des Teilnehmers. virtuelle Netze vereinigen die Vorteile, die man normalerweise mit durch Brücken verbundenen Netzen assoziiert (leichtes Hinzufügen/Wegnehmen oder Ändern von Stationen) mit dem Vorzug der logischen Systemtrennung/Strukturierung durch Router – ohne jedoch die Durchsatzprobleme von Brücken und die schwierige Konfiguration großer Netze mit Routern hinnehmen zu müssen.

Zuordnung

Eine Methode zur Definition eines virtuellen Netzes ist die Zuordnung von Ports. Alle Stationen, die an einem bestimmten Port eines Ethernet-Switches liegen, werden als Teil des virtuellen Netzes aufgefasst und eine Menge von Ethernet-Switch-Ports im physikalischen Gesamtnetz bildet das gesamte virtuelle Netz. Dies kann aber nur dann transparent funktionieren, wenn die Ethernet-Switches mit einer skalierbaren Hochgeschwindigkeitstechnologie untereinander verbunden sind. Ein virtuelles Netz hat, wenn die richtige Backbone-Technologie verwendet wird, kaum Ausdehnungsbeschränkungen.

Der gesamte Verkehr im virtuellen Netz wird mit Packet Switching realisiert, d.h. die Adressierung erfolgt im flachen Adressraum der Schicht-2-Adressen (Data Link Address). Die Data Link Switches besitzen einen Lernalgorithmus, der dem in traditionellen Brücken ähnlich ist. Dies bedeutet, dass eine Station den physischen Ort einfach wechseln kann und dennoch Mitglied des virtuellen Netzes bleibt, ohne dass eine Rekonfiguration in der Endstation erforderlich wäre. So können ortsunabhängige Workgroups geschaffen werden. Außerdem hat die Orientierung an den Data-Link-Adressen den Vorteil der Protokolltransparenz: Im Gegensatz zu routerbasierten Techniken können auch innerhalb einer Arbeitsgruppe unterschiedliche Protokolle der Schicht 3 bis 7 benutzt werden.

Broadcasts auf einem virtuellen Netz werden keinesfalls auf ein anderes virtuelles Netz weitergeleitet. Die virtuellen Netze erscheinen als vollständig unabhängige Switching Fabrics. Von daher schirmen die virtuellen Netze ihren eigenen Verkehr ab, was wiederum eine Routing-Funktion zwischen den virtuellen Netzen wünschenswert macht, jedoch ohne die Kopplung von logischer Workgroup und physischen Orten hinnehmen zu müssen.

Da die Verbindungen der virtuellen Netze auf dem Data Link Layer geschaltet werden, sind keinerlei Modifikationen in der Software für die Vermittlungsschicht erforderlich. Hierbei liegt natürlich die Annahme zugrunde, dass die logischen Workgroups sinnvoll und nach innerer Zusammengehörigkeit gebildet werden und dass der Löwenanteil des Verkehrs in einem virtuellen Netz verbleibt.

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