「VLAN」の要点をアニメーションでわかりやすく解説！

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VLAN（Virtual LAN）とは

スイッチの機能のひとつで、データを一斉送信する範囲である「ブロードキャストドメイン」を分割する技術のことです。

通常、ブロードキャストドメインはルーターなどのL3デバイスでしか分割できませんが、VLANを導入することで、L2レベルでブロードキャストドメインを分割することができます。

VLANはスイッチのインターフェースに設定するものであり、PCに設定するものではありません。

VLANには以下のようなメリットがあります。

VLANのメリット｜ブロードキャストドメインが分割できる

ブロードキャストドメインを分割することにより、ブロードキャストが届く範囲を限定することができます。

ブロードキャストはさまざまな状況で発生します。たとえば、下図のPCAがPCBのMACアドレスを取得するためにARPリクエストをブロードキャストする場合、VLANが同じだとPCCとPCDもブロードキャストを受信してしまいます。

このような場合、PCAとPCBにVLAN1を、PCCとPCDにVLAN2を設定することによって、ブロードキャストが届く範囲を減らすことができます。

コンピューターはフレームを受信するとCPUなどのマシンリソースを消費してフレームを処理するため、無駄なフレーム受信を抑制することで、無駄なマシンリソースの消費を抑えることができます。

アクセスポート

「アクセスポート」は、VLANにおけるスイッチポート（インターフェース）の役割の1つです。アクセスポートには1つのVLANのみ割り当てることができます。

パソコンやサーバーなどと接続されるインターフェースをアクセスポートとして設定するのが一般的です。

トランクポート

「トランクポート」は、VLANにおけるスイッチのインターフェースの役割の1つで、複数のVLANを割り当てることができるインターフェースです。

主にスイッチ同士を接続するインターフェースをトランクポートとして設定します。

下図にあるような構成の場合、VLAN1に属しているPCAとPCB、VLAN2に属しているPCCとPCDが通信するためには、2つの構成が考えられます。

①アクセスポートを使う方法

1つ目は、スイッチとスイッチの間をアクセスポートに設定して、それぞれのVLANを割り当てる方法です。

PCAとPCBが通信するためだけにスイッチとスイッチの間に専用の道を作り、同じくPCCとPCDが通信するためだけにスイッチとスイッチの間に専用の道を作っています。

この構成の場合、VLANの数だけ、スイッチとスイッチの間のインターフェースも必要になるため、あまり現実的な構成とは言えません。

スイッチのインターフェースの数は限られており、同じ型のスイッチの場合は、インターフェース数が多いほどスイッチの価格は高くなります。コストを抑えるためにもこのような構成は避けたいところです。

②トランクポートを使う方法

2つ目は、スイッチとスイッチの間をトランクポートで接続する方法です。

この構成の場合は、いくつVLANがあっても、スイッチとスイッチの間のインターフェースは1つに減らすことができます。

トランクポートの設定をすると、フレームがトランクポートから送出されるタイミングで、どのVLAN通信なのかを識別するためにタグ（VLANの識別情報）を付与します。タグの付与はトランキングプロトコルがおこないます。

対向のスイッチはトランクポートでタグ付きフレームを受信すると、そのタグを読み取ることでどのVLANの通信なのかを識別することができます。

どのVLANかを判別したあとは、読み取ったタグは不要なので、タグを外したうえでアクセスポートからフレームを送ります。

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