VLANとは？ネットワークを論理的に分割する仕組みを解説

はじめに
この記事で分かること
VLANとは
VLANで端末を分ける例
1. VLAN IDで所属を分ける
2. 同じVLANと異なるVLANの扱い
VLANを使うメリット
VLANを使うときに押さえる基本
まとめ
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はじめに

1台のスイッチに営業部と開発部のパソコンを接続しながら、部署ごとに別のネットワークとして扱いたい場合があります。部署ごとにスイッチや配線を用意すれば分けられますが、機器が増えるほど構成変更や管理の負担も大きくなります。

VLANを使うと、スイッチや配線を物理的に分けなくても、設定によって端末を複数のネットワークグループへ分けられます。

この記事では、VLANとは何かを、VLAN 10とVLAN 20に分ける例を使って解説します。

この記事で分かること

VLANとは何か、何のために使うのか
VLAN IDで端末の所属を分ける考え方
同じVLANと異なるVLANで端末の扱いがどう変わるか

VLANとは

VLANは「Virtual LAN」の略で、同じスイッチや配線を使いながら、端末を別々のネットワークグループとして扱う仕組みです。物理的には1台のスイッチを共有していても、設定によって複数のLANがあるように分けられます。

例えば、同じスイッチへ接続した営業部のパソコンをVLAN 10、開発部のパソコンをVLAN 20に所属させます。この場合、営業部と開発部は別のグループとして扱われるため、部署ごとにスイッチを用意する必要はありません。

配線図だけを見ると同じ機器へ接続されていますが、スイッチの内部では設定したVLANごとに通信のグループが分かれています。このように、機器や配線を分ける物理的な分割に対し、設定で分けることを論理的な分割と呼びます。

スイッチが端末間のデータをどのように扱うかを理解したい場合は、「データリンク層とは？MACアドレスやフレームの役割を分かりやすく解説」も参考になります。

1台のスイッチに接続した端末をVLAN 10のグループAとVLAN 20のグループBへ論理的に分ける図

VLANで端末を分ける例

VLAN IDで所属を分ける

VLANを区別するために使う番号をVLAN IDと呼びます。例えば、営業用をVLAN 10、開発用をVLAN 20と決めれば、スイッチはそれぞれを異なるネットワークグループとして識別できます。VLAN 10やVLAN 20という呼び方は、この番号を使って所属先を表したものです。

端末がどのVLANへ所属するかは、端末を接続するスイッチのポートに設定します。同じスイッチの隣り合うポートへ接続していても、設定されたVLAN IDが違えば別のグループです。反対に、離れたポートでも同じVLAN IDなら同じグループとして扱われます。

同じVLANと異なるVLANの扱い

同じVLANに所属する端末は、スイッチ上で同じネットワークグループとして扱われます。VLAN 10に所属する営業部の端末同士は、VLAN 10の通信としてスイッチを通ります。

一方、VLAN 10とVLAN 20は別のグループです。通常のスイッチは、異なるVLANの間で通信をそのまま通しません。また、ネットワーク内の全端末へ一斉に送るブロードキャストが届く範囲も、VLANごとに分かれます。ブロードキャストの基本は「ブロードキャストとマルチキャストとは？違いや用途を分かりやすく解説」で解説しています。

VLANを使うメリット

VLANの大きなメリットは、部署や用途ごとにスイッチを分けなくても、ネットワークグループを整理できることです。同じ機器を共有できるため、グループを分けるたびに新しいスイッチや配線を用意する必要がありません。

端末の物理的な場所と、ネットワーク上の所属を分けて考えられることも利点です。同じ部屋にある端末を別のVLANへ分けたり、離れた場所の端末を同じVLANとして扱ったりできます。組織変更や座席移動があっても、配線を大きく組み替えずに設定で所属を変更できます。

さらに、ブロードキャストが届く範囲をVLANごとに分けられます。関係のないグループまで同じ通信を受け取る範囲を広げずに済むため、部署や用途に合わせたネットワークを作りやすくなります。

VLANを使うときに押さえる基本

複数のVLANを複数のスイッチにまたがって利用する場合は、一般に、複数のVLANの通信を1本の接続で運ぶトランク接続を使います。本記事では設定や識別方法の詳細までは扱いませんが、VLANは1台のスイッチだけに限定される仕組みではありません。

また、異なるVLANの端末同士を通信させるには、ルーターなどによるルーティングが必要です。一般的にはVLANごとに異なるIPネットワークを割り当て、別のVLANへ送る通信をルーターが中継します。IPとルーティングの基本は「IPとは？ネットワーク層の役割やルーティングを初心者向けに分かりやすく解説」で確認できます。