VLAN

VLANとは

VLAN(Virtual LAN)は、1台のスイッチ(または複数のスイッチ)の中に、論理的に独立した複数のLANを作る仕組みです。物理的には同じスイッチにつながっていても、異なるVLANに割り当てられた機器同士は直接通信できません。

配線を変えずに「経理部のネットワーク」「開発部のネットワーク」「来客用Wi-Fi」を分けられるため、オフィスやデータセンターのネットワーク設計の基本要素になっています。

なぜ分割するのか

• ブロードキャストの抑制 — [[ユニキャスト・ブロードキャスト・マルチキャスト]] のブロードキャストは同一ネットワーク全体へ届く。機器が増えるほど全員宛の通信が負荷になるため、VLANでブロードキャストドメインを小さく区切る
• セキュリティ境界 — 来客用Wi-Fiから社内サーバーへ直接届かないようにするなど、通信できる範囲そのものを分離できる
• 管理のしやすさ — 部署の引っ越しや席替えでも、配線ではなくスイッチの設定変更だけで所属ネットワークを変えられる

ポートVLANとタグVLAN

スイッチ間を渡る線(トランクポート)では、フレームに「これはVLAN 10の通信」というタグを付けて区別します。これがタグVLANで、複数のスイッチにまたがって同じVLANを構成できる理由です。

VLAN間の通信

VLANで分けたネットワーク同士はレイヤ2では届かないため、通信させたい場合はルーター(またはレイヤ3スイッチ)を経由します。VLANごとに別々の [[IPアドレスとサブネット]] を割り当て、[[ルーティング]] で相互接続するのが定石です。「分離はVLAN、接続の制御はルーティングと [[ファイアウォール]]」という役割分担で設計します。

初学者向けポイント

• 「同じスイッチに挿さっているのに通信できない」ときは、ポートのVLAN設定違いを疑う — 物理接続と論理所属は別物
• 家庭用ルーターの「ゲストWi-Fi」も、実体は来客用を分離するVLAN相当の機能
• [[VPCとクラウドネットワーク]] のサブネット分割も発想は同じ — 「通信できる範囲を最初から区切る」設計はオンプレでもクラウドでも共通

関連技術とのつながり

• [[イーサネット]] — タグVLANはイーサネットフレームにVLAN IDを埋め込む拡張
• [[LANとWAN]] — VLANは1つの物理LANの中に複数の論理LANを作る
• [[ユニキャスト・ブロードキャスト・マルチキャスト]] — VLAN分割の動機の1つはブロードキャストドメインの縮小
• [[IPアドレスとサブネット]] — VLANごとに別サブネットを割り当て、ルーティングでつなぐ

Q: VLANの説明として正しいのはどれ?
- [x] 物理配線を変えずに、スイッチ上でネットワークを論理的に分割する仕組み
- [ ] 複数の物理LANを1本のケーブルにまとめて高速化する仕組み
- [ ] 無線LANを暗号化する規格
解説: VLANは1台(または複数)のスイッチの中に論理的に独立したLANを作る仕組みで、異なるVLANの機器は直接通信できません。

Q: タグVLAN(IEEE 802.1Q)の説明として正しいのはどれ?
- [ ] スイッチの物理ポートごとにVLANを固定する方式
- [x] フレームにVLAN IDのタグを付け、1本のケーブルに複数VLANの通信を混在させる方式
- [ ] VLANごとに専用ケーブルを敷設する方式
解説: スイッチ間のトランクポートではフレームにVLAN IDタグを付けて区別します。これにより複数スイッチにまたがる同一VLANを構成できます。

Q: 異なるVLAN同士を通信させる方法として正しいのはどれ?
- [ ] 同じスイッチに挿し直せば自動で通信できる
- [ ] ブロードキャストを使って直接届ける
- [x] VLANごとに別サブネットを割り当て、ルーターやレイヤ3スイッチで経由させる
解説: VLANで分けたネットワークはレイヤ2では届きません。ルーティングを経由させ、その経路上で通信制御を行うのが定石です。