【サーバーNo.472】今更聞けない!VLANをサクッと解説

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ネットワークの効率化と管理の柔軟性を向上させる技術として、VLAN(仮想LAN)が活用されています。本記事では、VLANの仕組みや実際の活用事例、歴史的背景について詳しく解説します。

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VLANとは?

VLAN(Virtual Local Area Network)とは、物理的なネットワークとは独立して、仮想的にネットワークを分割する技術です。これにより、同じスイッチに接続されている端末であっても、論理的に異なるネットワークに配置することが可能になります。

わかりやすい具体的な例

わかりやすい具体的な例1

会社のオフィスでは、営業部と経理部が同じ建物にあります。しかし、セキュリティのために互いの通信を分離したいと考えています。物理的なネットワーク機器を追加せずに、VLANを設定することで、営業部のPCは営業部のネットワークのみ、経理部のPCは経理部のネットワークのみを利用することができます。

graph TD; A[オフィスネットワーク] -->|VLAN1| B[営業部] A -->|VLAN2| C[経理部] B -.->|通信可能| B1[営業部のPC] C -.->|通信可能| C1[経理部のPC] B ---X C

VLANの設定を行うことで、営業部と経理部は同じネットワーク機器を共有しながらも、セキュリティを確保し、不要な通信を制限できます。

わかりやすい具体的な例2

大学のキャンパスでは、学生と教職員が同じWi-Fiネットワークを利用します。しかし、学生は内部の管理システムにアクセスできないようにする必要があります。そこでVLANを導入すると、学生の通信と教職員の通信を分離し、セキュリティを確保できます。

graph TD; A[キャンパスネットワーク] -->|VLAN1| B[学生用Wi-Fi] A -->|VLAN2| C[教職員用Wi-Fi] B ---X C C -.->|管理システム| D[大学サーバー]

このように、VLANを活用することで、大学のIT管理者は安全なネットワーク環境を構築できます。

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VLANはどのように考案されたのか

VLANは、ネットワークのセキュリティと管理性を向上させるために考案されました。特に、物理的なネットワークを増やすことなく、異なる部署や役割に応じたネットワークを仮想的に作成できる点が大きな利点です。

graph TD; A[従来のLAN] -->|ネットワーク分割不可| B[セキュリティリスク] A -->|一括管理不可| C[トラフィック増大] B -->|VLAN導入| D[分割管理可能] C -->|VLAN導入| E[トラフィック制御]

考案した人の紹介

VLANの技術は、シスコシステムズ(Cisco Systems)によって広められました。同社は1990年代に、エンタープライズ向けのネットワーク技術を開発する中で、VLANを発展させました。これにより、企業や教育機関でのネットワーク管理が容易になりました。

考案された背景

VLANが考案された背景には、ネットワークの肥大化とセキュリティリスクの増大があります。従来のLANでは、全ての端末が同じネットワーク上に存在し、外部からの攻撃や内部での情報漏洩のリスクが高まっていました。そのため、論理的にネットワークを分割する手法としてVLANが開発され、現在では企業や公共機関を中心に広く活用されています。

VLANを学ぶ上でつまづくポイント

VLANの概念を学ぶ際、多くの人が「物理的なネットワーク機器はそのままなのに、なぜ異なるネットワークとして扱えるのか?」という疑問を持ちます。これは、スイッチ内部で特定のポートを仮想的に分割し、異なるネットワークIDを付与することで実現されています。

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VLANの構造

VLANの基本構造は、スイッチを介して各デバイスを異なるネットワークに分類する仕組みです。VLANタグを付与することで、適切なネットワークへデータを転送します。

graph TD; A[スイッチ] -->|VLAN10| B[営業部] A -->|VLAN20| C[経理部] B -->|データ通信| D[ファイルサーバー] C -->|データ通信| E[管理システム]

VLANを利用する場面

VLANは、企業ネットワーク、大学キャンパス、データセンターなどで活用されています。

利用するケース1

企業のオフィスでは、異なる部門間でネットワークを分離するためにVLANが利用されます。

graph TD; A[オフィスネットワーク] -->|VLAN1| B[営業部] A -->|VLAN2| C[開発部] A -->|VLAN3| D[管理部]

利用するケース2

大学キャンパスでは、学部ごとに異なるネットワークを管理するためにVLANが利用されます。

graph TD; A[キャンパスネットワーク] -->|VLAN1| B[理学部] A -->|VLAN2| C[工学部] A -->|VLAN3| D[医学部]
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あわせてこれも押さえよう!

  • ルーター
  • ネットワークを異なるセグメントに分割し、通信を制御する機器です。

  • スイッチ
  • VLANを構成するために必要なネットワーク機器で、データを適切なポートへ転送します。

  • IPアドレス
  • ネットワーク上のデバイスを識別する番号で、VLANごとに異なるIPが割り当てられます。

まとめ

VLANを活用することで、セキュリティの向上、ネットワーク管理の効率化、トラフィックの制御が可能になります。

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