バッファローのビジネススイッチ(BSシリーズ)のVLANの設計方法と手順

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バッファローの法人向けL2スイッチ(BS-GS、BS-GSL、BS-MP)のVLANの設計方法と詳細な手順を具体例に沿って、説明する。これで、複数台のスイッチのVLANを設計できるようになるでしょう。フレームの経路についても詳細に解説する。

スイッチのVLAN設計方法(バッファロー)

ネットワークの概要・要件を想定する

  • フロアは1階、2階、3階に分かれる
  • 営業部と技術部があり、各階のフロアに、どちらの部門も存在する
  • 各階の営業部間では通信可能。技術部も同様。
  • 営業部と技術部とは、お互いに通信できない
  • 営業部も技術部も、インターネットへの接続は必須
  • VLANを使用して、輻輳を避け、ネットワークを効率的に運用する

VLANの前提

  • 管理VLAN
    • 管理VLAN(VLAN ID=1)は、必ず必要(バッファローのスイッチには、デフォルトで VLAN ID=1 がある)
    • 管理VLANを追加することは可能(VLAN ID=10 も管理VLANにするなど)
    • 管理VLANからのみ、スイッチの設定画面へアクセスできる(管理VLANからでないと、設定画面を見えない)
  • ルーター(インターネット)へのポートは、管理VLANに属するように設定する
    • 管理VLANは、インターネットにつながるようにしておく。
      • 理由)NTP(Network Time Protocol)を使用して、ログ記録などする場合が多いため。
  • メンテナンスしやすいよう考慮
    • PCを接続(管理VLANでUntagポートに接続)すれば、設定画面にアクセスできるようにしておく

VLAN設計手順の概要

  • 手順1)VLANの配線図を書く
  • 手順2)VLANのポート表を書く
    • 手順2-1)スイッチ同士を結ぶポートを、tagポートとする
    • 手順2-2)VLAN1を記入する
    • 手順2-3)他のVLANを記入する
    • 手順2-4)VLAN10とVLAN20が、ルーター(インターネット)につながるように設定する
    • 手順2-5)PVID を記入する
  • 手順3)通信の送信・受信のルートを確認する
  • 手順4)これで完成!
  • 手順5)さらにメンテナンス時の使い勝手を考慮する
    • カスケードポートの管理VLANは、TaggedポートをUntaggedポートに変更する

手順1)VLANの配線図を書く

手順2)VLANのポート表を書く

手順2-1)スイッチ同士を結ぶポートを、tagポートとする

  • スイッチとスイッチとを接続するポート(カスケードポート)は、tagポートにする
    • tag付きフレームで、各スイッチ間の通信を行う

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1                
(営業)VLAN10                
(技術)VLAN20                
PVID                  

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1              
(営業)VLAN10              
(技術)VLAN20              
PVID                  

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1                
(営業)VLAN10                
(技術)VLAN20                
PVID                  

手順2-2)管理VLAN(VLAN ID=1)を記入する

  • 管理VLAN(VLAN1)のポートは、ポート1 (tagポート)以外はUntagポートでよい
    • 注)管理VLAN(VLAN1)は、デフォルトですべてUntagポートに設定されている(バッファローの場合)
  • 1階のポート8 は、ルーターに接続なので、Untagポートにする。PVID を 1 (管理VLANのVLAN ID)にする

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10                
(技術)VLAN20                
PVID                  

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10              
(技術)VLAN20              
PVID                  

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10                
(技術)VLAN20                
PVID               ←管理VLANのID

手順2-3)他のVLANを記入する

  • 別のVLANに分ければ、そのVLAN間の通信はできない(VLAN10とVLAN20とは通信できない)
  • VLAN10(営業部)は、
    • VLAN10(営業部)に属するポートは、Untagポートにする
      • 1階のポート2~5 、2階のポート3~5、3階のポート2~7は、Untagにする。
    • VLAN10(営業部)に属さないポートは、-(Not Member)とする
      • 1階のポート6~8 、2階のポート6~8、3階のポート8は、Untagにする。
  • VLAN20(技術部)は、
    • VLAN20(技術部)に属するポートは、Untagポートにする 
      • 1階のポート6~7 は、Unatag。2階のポート6~8は、Untag。3階のポート8は、Untagにする
    • VLAN20(技術部)に属さないポートは、-(Not Member)とする
      • 1階のポート2~5 と ポート8 、2階のポート3~5、3階のポート2~7は、Untagにする。

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10 U U U U U U  
(技術)VLAN20 U  
PVID                  

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10 U U U  
(技術)VLAN20 U U U  
PVID                  

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10 U U U U  
(技術)VLAN20 U U  
PVID                

手順2-4)VLAN10とVLAN20が、ルーター(インターネット)につながるように設定する

  • VLAN10(営業部)は、
    • 1階のポート8 でルーターとつなげる。従って、VLAN10のポート8 はUntagにする
  • VLAN20(技術部)は、
    • 1階のポート8 でルーターとつなげる。従って、VLAN20のポート8 はUntagにする

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10 U U U U U U  
(技術)VLAN20 U  
PVID                  

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10 U U U  
(技術)VLAN20 U U U  
PVID                  

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10 U U U U  
(技術)VLAN20 U U  
PVID                

手順2-5)PVID (Port VLAN ID)を記入する

  • tagポート(1階のポート1、2階のポート1~2、3階のポート1)のPVID は、管理VLANと同じVLAN IDとする
    • 理由)tagポートのPVIDは、何でも良いが、管理VLANと同じIDが無難だから(メンテナンスにも関わる)
  • tagポート以外のポートの PVID は、ポートが属するVLAN ID と同じとする 

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10 U U U U U U  
(技術)VLAN20 U  
PVID 10 10 10 10 10 10 20  

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10 U U U  
(技術)VLAN20 U U U  
PVID 10 10 10 20 20 20  

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10 U U U U  
(技術)VLAN20 U U U  
PVID 10 10 10 10 20 20  

手順3)通信の送信・受信のルートを確認する

  • 送信フレームと受信フレームが通るルート(論理上のルート)は、異なる場合が多いので注意。
  • 1階の営業部のPC と ルーター との通信(送信・受信)は以下の動き
    • 1階のポート2 (営業部)のPCからルーター(インターネット)へのフレームは
      • ポート2 がUntagなので、VLAN10でフラッディング(flooding)して、そのままポート8 (Untag)経由でルーターに届く
    • 逆に、ルーターから1階営業部のPCへのフレームは、
      • ポート8から入るが、PVIDが1 なので、(管理)VLAN1でフラッディングして、そのままポート2(Untag)経由で、PCに届く
  • 2階の営業部のPC と ルーター との通信(送信・受信)は以下の動き
    • 2階のポート3 (営業部)のPCからルーター(インターネット)へのフレームは
      • ポート3 がUntagなので、VLAN10でフラッディング(flooding)して、Tagポート(ポート2)経由で1階のポート1(Tagポート)に届く。
      • 1階のポート1 から入ったフレームは、VLAN10でフラッディングして、ポート8(Untag)経由でルーターに届く
    • 逆に、ルーターから2階の営業部PCへのフレームは、
      • 1階のポート8から入るが、PVIDが1 なので、(管理)VLAN1でフラッディングして、そのまま1階の(管理)VLAN1 のポート1(Tag)経由で、2階のポート2(Tagポート)に届く
      • 2階のポート2 から入ったフレームは、(管理)VLAN1でフラッディングして、2階のポート3(Untag)経由でPCに届く

手順4)これで完成!

  • ここまでの設定で、設計は完了。
    • VLANの動作としては、ここまでの手順で正常に動作する。
  • しかし、ひとつだけ次の問題がある。
    • 3階のスイッチの設定画面を見たい時に、3階のスイッチのどのポートにPCを接続しても、設定画面を見えない
      • 理由は、設定画面は、管理VLAN かつ Untagポートに接続したPCからしか見えないから。
    • 2階のスイッチについても同様に、設定画面を見えない
    • 1階のスイッチについては、ポート8 にPCを接続すれば、設定画面を見ることが可能
    • これでは、メンテナンスの時に困る
  • そこで、手順5)でメンテナンス時の使い勝手(スイッチの設定画面を見えるようにする)を加味する

手順5)さらに、メンテナンス時の使い勝手を考慮する

  • 手順2-5)で完成したVLAN表で、すべてのポートに機器が接続されて、空きポートがなかったとすると
    • 3階のスイッチの設定画面に入るには、ポート2~8 の接続機器をはずして、PCを接続する
    • もし、ポート2~8 の接続機器をはずす事ができない場合には、ポート1(PVID=1)にtagフレームを出す機器を経由してPCを接続する必要がある。
    • それは面倒なので、以下の処理を行う。

カスケードポートの管理VLANは、TaggedポートをUntaggedポートに変更する

  • カスケードポート(スイッチをつなぐポート)は、メンテナンス用のポートとして使えるようにしておく
    • 管理VLANかつUntagのポートにすれば、別スイッチとのケーブルをはずして、ポートにPCを接続すれば設定画面にアクセスできる
    • 注意)PCをLAN接続して設定画面にアクセスできるのは、管理VLANかつUntagのポートだけ
  • カスケードポートで、管理VLAN1のポートを、TagポートからUntagポートに変更する
    • 1階のポート1、2階のポート1 ~2 、3階のポート1 をUntagポートにする

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10 U U U U U U  
(技術)VLAN20 U  
PVID 10 10 10 10 10 10 20  

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10 U U U  
(技術)VLAN20 U U U  
PVID 10 10 10 20 20 20  

  ポート番号
VLAN ID \
1 2 3 4 5 6 7 8 備考
(管理)VLAN1  
(営業)VLAN10 U U U U  
(技術)VLAN20 U U U  
PVID 10 10 10 10 20 20  

 

参考)

 

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