LAN เสมือนแบ่งสวิตช์อุตสาหกรรมแบบจัดการได้หนึ่งตัวออกเป็นโดเมนบรอดคาสต์ Layer 2 ที่แยกจากกัน สวิตช์ไม่ได้เพียงแค่แยกสีสายเคเบิล แต่ฐานข้อมูลการส่งต่อ การกระจายเฟรมบรอดคาสต์ และการกระจายเฟรมยูนิคาสต์ที่ไม่ทราบปลายทาง ล้วนมีขอบเขตตาม VLAN โดยปกติอุปกรณ์ปลายทางจะใช้พอร์ต Access แบบไม่ติดแท็ก ส่วนทรังก์อัปลิงก์จะขนส่งหลาย VLAN ด้วยแท็ก IEEE 802.1Q
การแยก VLAN ควบคุมอะไรบ้างจริง ๆ
เฟรมบรอดคาสต์และเฟรมที่ไม่ทราบปลายทางจะอยู่ภายใน VLAN ของตนเอง ดังนั้นอุปกรณ์ควบคุม กล้อง และสถานีวิศวกรรมจึงสามารถใช้ฮาร์ดแวร์สวิตช์ร่วมกันได้โดยไม่ต้องอยู่ในโดเมนบรอดคาสต์เดียวกัน การสื่อสารระหว่าง VLAN ต้องใช้เราเตอร์ สวิตช์ Layer 3 หรือไฟร์วอลล์ ซึ่งสามารถใช้นโยบายจำกัดทิศทางและบริการที่อนุญาตได้
VLAN ไม่ใช่ระบบรักษาความปลอดภัยที่ครบถ้วน การยืนยันตัวตนอุปกรณ์ การป้องกันระนาบการจัดการ กฎการเข้าถึงระหว่าง VLAN และการควบคุมการเปลี่ยนแปลงยังคงต้องได้รับการออกแบบอย่างชัดเจน
ขาเข้าและขาออกของพอร์ต Access
PLC, HMI และกล้องส่วนใหญ่ส่งเฟรม Ethernet ทั่วไปแบบไม่ติดแท็ก เมื่อเฟรมดังกล่าวเข้าสู่พอร์ต Access สวิตช์จะจัดเฟรมนั้นให้อยู่ใน VLAN ID ของพอร์ต หรือ PVID ภายในสวิตช์ การเรียนรู้ MAC และการส่งต่อจะเกิดขึ้นในบริบทของ VLAN นั้น เมื่อเฟรมออกจากพอร์ต Access โดยปกติสวิตช์จะถอดแท็ก 802.1Q ก่อนส่งไปยังอุปกรณ์ปลายทาง
ความไม่สอดคล้องกันระหว่าง PVID, VLAN ที่อนุญาต และการจัดการขาออกอาจทำให้รับส่งข้อมูลได้ทางเดียว ได้รับบริการ DHCP ที่ไม่ถูกต้อง หรือมีบรอดคาสต์เข้าสู่โซนที่ไม่ถูกต้อง การแก้ไขปัญหาต้องตรวจสอบทั้งการจำแนกเฟรมขาเข้าและการจัดการเฟรมขาออก
ทรังก์ขนส่งหลาย VLAN ได้อย่างไร
ทรังก์ 802.1Q แทรกแท็กที่มีตัวระบุ VLAN ทำให้หลายโดเมนบรอดคาสต์ใช้อัปลิงก์สายทองแดงหรือใยแก้วนำแสงเส้นเดียวร่วมกันได้ ปลายทั้งสองด้านต้องอนุญาต VLAN ชุดเดียวกันและกำหนดวิธีจัดการทราฟฟิกแบบไม่ติดแท็กหรือแบบ Native ให้ตรงกัน ทรังก์ไม่ใช่การรวมลิงก์ เพราะทุก VLAN ยังคงใช้ความจุของลิงก์ทางกายภาพเดียวกันร่วมกัน
วางแผนโหลดรวมของทุก VLAN ทั้งในภาวะคงที่และช่วงที่มีข้อมูลพุ่งสูง ทราฟฟิกวิดีโอที่พุ่งสูง การดาวน์โหลดงานวิศวกรรม และทราฟฟิกควบคุมอาจแย่งทรัพยากรกันในคิวอัปลิงก์ แม้จะแยกโดเมนบรอดคาสต์แล้วก็ตาม QoS และการวางแผนความจุยังคงจำเป็น
PVID และการติดแท็กมีทิศทางการทำงานที่ต่างกัน
PVID ใช้จำแนกเฟรมที่ไม่ติดแท็กซึ่งเข้ามายังพอร์ตเป็นหลัก ส่วนการเป็นสมาชิกแบบติดแท็กหรือไม่ติดแท็กมักอธิบายวิธีที่เฟรมออกจากพอร์ต วิศวกรควรตอบคำถามสามข้อแยกกัน ได้แก่ พอร์ตรับ VLAN ใดบ้าง เฟรมขาเข้าที่ไม่ติดแท็กอยู่ใน VLAN ใด และเฟรมขาออกแต่ละเฟรมจะคงแท็กไว้หรือถอดแท็กออก
การจับแพ็กเก็ตอาจไม่แสดงส่วนหัว 802.1Q หากจุดมิเรอร์อยู่หลังจุดถอดแท็ก หรืออะแดปเตอร์ที่ใช้จับแพ็กเก็ตถอดแท็กออก ให้บันทึกตำแหน่งมิเรอร์และเปรียบเทียบข้อมูลที่จับได้กับตาราง VLAN ตาราง MAC และตัวนับของพอร์ต
การกำหนดค่าและการตรวจรับในงานอุตสาหกรรม
จัดทำตารางงานที่ครอบคลุมอุปกรณ์แต่ละตัว พอร์ตสวิตช์ VLAN ซับเน็ต IP เกตเวย์ และการรับส่งข้อมูลระหว่างโซนที่อนุญาต แยกทราฟฟิกการจัดการออกจากทราฟฟิกวิดีโอปริมาณสูง และปิดใช้งานพอร์ตที่ไม่ได้ใช้หรือจัดให้อยู่ใน VLAN ที่แยกไว้ ล็อกเวอร์ชันการกำหนดค่าก่อนเริ่มทดสอบเดินระบบ
การทดสอบตรวจรับควรตรวจสอบการสื่อสารภายใน VLAN เดียวกัน การบล็อกหรือการกำหนดเส้นทางระหว่าง VLAN ตามที่ต้องการ การจำกัดบรอดคาสต์ให้อยู่ในขอบเขต การกู้คืนทรังก์ และการคงอยู่ของการกำหนดค่าหลังรีสตาร์ต ทดสอบด้วยโหลดการควบคุม วิดีโอ และการบำรุงรักษาจริง แทนการอาศัยเพียงการ ping แบบง่าย ๆ ความสามารถด้าน VLAN ของสวิตช์อุตสาหกรรม FCTEL แตกต่างกันตามรุ่นและเฟิร์มแวร์ โปรดศึกษาเอกสารปัจจุบันและตรวจสอบความถูกต้องของโทโพโลยีเป้าหมาย
