Sub-rede - é um intervalo de endereços IP determinado por parte de um endereço (geralmente chamado de endereço de rede) e uma máscara de sub-rede (máscara de rede). Por exemplo, se a máscara de rede for 255.255.255.0 (ou / 24 para breve) e o endereço de rede for 192.168.10.0, isso definirá um intervalo de endereços IP 192.168.10.0 a 192.168.10.255. A abreviação de escrita é 192.168.10.0/24.
VLAN - Uma boa maneira de pensar nisso é "alternar o particionamento". Digamos que você tenha um switch de 8 portas que seja capaz de VLAN. Você pode atribuir 4 portas a uma VLAN (por exemplo, VLAN 1) e 4 portas a outra VLAN (por exemplo, VLAN 2). A VLAN 1 não verá nenhum tráfego da VLAN 2 e vice-versa, logicamente, agora você tem dois switches separados. Normalmente, em um switch, se o switch não tiver visto um endereço MAC, ele "inundará" o tráfego para todas as outras portas. VLANs impedem isso.
Se dois computadores estiverem falando usando TCP / IP, uma das duas condições deverá ser atendida:
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Eles devem pertencer à mesma sub-rede. Isso significa que o endereço de rede deve ser o mesmo e a máscara de rede deve ser igual ou menor. Assim, um computador com uma interface com um endereço IP de 192.168.10.4/24 pode falar com um computador com uma interface com um endereço IP de 192.168.10.8/24 sem problemas, desde que ambos estejam conectados ao mesmo switch físico ou VLAN. Se a interface do segundo computador conectado ao mesmo switch físico ou VLAN fosse 192.168.11.8/24, ele ignoraria o tráfego (a menos que a interface estivesse no modo promíscuo).
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Um roteador precisa existir entre os dois computadores que podem encaminhar o tráfego entre sub-redes. O computador A e o computador B precisam de uma rota (ou gateway padrão) para esse roteador. Digamos que um computador com uma interface com um endereço IP de 192.168.10.4/24 queira falar com um computador com uma interface com um endereço IP de 192.168.20.4/24. Sub-redes diferentes, por isso devemos passar por um roteador. Digamos que há um roteador com duas interfaces (os roteadores, por definição, têm duas interfaces), um em 192.168.10.254/24 e 192.168.20.254/24. Se a tabela de rotas ou o DHCP estiver configurado corretamente e ambos os computadores A e B puderem acessar as interfaces do roteador em suas respectivas sub-redes, eles poderão se comunicar indiretamente através do roteador.
Forçar o tráfego a passar por um roteador, mesmo que não seja necessário, como no nosso comutador de oito portas, oferece benefícios de segurança e desempenho - ele oferece a oportunidade de filtrar tráfego, uma oportunidade de rotear o tráfego com base no tipo e os roteadores não encaminham o tráfego de broadcast (a menos que seja configurado de maneira incomum). Às vezes, as VLANs são usadas como "hack" para gerenciar fluxos / visibilidade do tráfego de difusão do IPv4.
Edite para responder algumas das suas perguntas:
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Conceitualmente, as VLANs são equivalentes a switches. O que vem em uma porta de uma VLAN é replicado ("inundado") para todas as outras portas, a menos que a VLAN tenha visto / aprendido o endereço MAC antes, então ele é direcionado para essa porta. Não há gateway para a VLAN adequada. Um "gateway" sempre significa o endereço IP de um roteador.
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Para que a VLAN 1 converse com a VLAN 2, uma interface na VLAN 1 deve estar conectada a um roteador, uma interface na VLAN 2 deve estar conectada a um roteador e esse roteador deve ser configurado para encaminhar o tráfego entre eles. sub-redes. Em nosso exemplo de 8 portas acima, se quiséssemos rotear o tráfego entre essas VLANs, teríamos que gastar 1 porta em cada VLAN conectando a um roteador. O mesmo com um interruptor.
Tenho certeza de que muitos switches / hardwares de última geração têm um "roteador VLAN" "embutido" a eles, onde gastar uma porta extra dentro de cada VLAN conectando-a a um roteador físico realmente não é necessário se você quiser rota entre VLANs no mesmo switch. Isso pode ser onde o IP da VLAN ou "gateway" entra em jogo. (Eu convido os mais experientes para editar isso)
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Quando um computador obtém seu IP via DHCP, ele também geralmente obtém o "gateway padrão" do mesmo servidor DHCP. Alguém tem que configurar o servidor DHCP corretamente. Os protocolos de roteamento, como RIP, IS-IS, OSPF e BGP, também podem adicionar rotas. Claro que você tem a opção de adicionar rotas manualmente (rotas "estáticas")
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Se o seu switch tiver uma porta serial ou uma porta denominada "console", é provável que ele seja gerenciado e ofereça suporte a VLANs.