acecook

VLAN: Một tiến bộ thực sự cho các hệ thống điều khiển

An ninh an toàn mạng
20/10/2024 06:07
VLAN là mạng nội bộ trong cơ sở hạ tầng mạng công nghệ thông tin, được hoạt động độc lập, miền phát sóng cục bộ với bộ quy tắc, chính sách bảo mật, có an toàn mạng và miền phát sóng riêng. Nhưng VLAN có thực sự mang lại lợi ích tiềm năng cho ngành điều khiển công nghiệp?
aa
VLAN: Một tiến bộ thực sự cho các hệ thống điều khiển?

Kể từ cuối những năm 1990, mạng cục bộ gọi tắt là VLAN đã là một thành phần quan trọng của các chiến lược mạng hiện đại. Trước khi phát triển VLAN, các kỹ sư mạng phải tạo ra nhiều mạng khác và xây dựng các mạng LAN riêng biệt về mặt vật lý, bất cứ khi nào một tổ chức cần phân vùng và cô lập lưu lượng mạng đa hướng đều có thể đáp ứng ngay. VLAN cho phép các kỹ sư nhóm các trạm cuối thành các phân đoạn ở lớp liên kết dữ liệu, về cơ bản chia một mạng LAN vật lý duy nhất thành nhiều mạng LAN logic hoặc ảo, mỗi mạng có miền phát sóng riêng.

Do đó, các tín hiệu phát sóng có thể bị hạn chế đối với một số thiết bị, tạo điều kiện kiểm soát truy cập một các chi tiết đối với những người có thể truy cập những thông tin mạng.

Ngày nay, VLAN được sử dụng rộng rãi trong các mạng thương mại từ lưu lượng trung bình đến lưu lượng lớn để giảm tắc nghẽn, cải thiện an ninh mạng, đơn giản hóa cấu hình, quản trị và mở rộng mạng. Giống như nhiều mạng kỹ thuật khác, VLAN mang lại nhiều nhiều lợi thế cho các cơ sở công nghiệp.

VLAN là gì?

Nói một cách đơn giản, VLAN là các mạng công nghệ nội bộ trong cơ sở hạ tầng mạng vật lý. Mỗi VLAN hoạt động độc lập như một mạng khép kín với bộ quy tắc riêng, chính sách bảo mật, tài nguyên mạng và miền phát sóng riêng. Các thiết bị được nhóm thành một VLAN dựa trên các yếu tố như bộ phận, chức năng hoặc yêu cầu bảo mật.

Ví dụ như mạng LAN vật lý duy nhất của công ty được phân chia thành ba mạng VLAN bị độc lập, mỗi mạng cho sản xuất, bán hàng và phụ trách công việc thống kê, mỗi bộ phận trong số ba bộ phận này có hai thiết bị mạng cần được kết nối với bộ chuyển mạch được quản lý hỗ trợ VLAN 12 cổng.

VLAN có thể có nhiều hình thức khác nhau tùy thuộc vào nhu cầu hoạt động. VLAN dựa trên cổng (loại phổ biến nhất) nhóm các thiết bị dựa trên kết nối vật lý của chúng với bộ chuyển mạch mạng. Một phương pháp linh hoạt hơn được cung cấp bởi các VLAN dựa trên địa chỉ MAC, phân chia mạng theo địa chỉ MAC của thiết bị. Mặc dù ít phổ biến hơn, các VLAN dựa trên giao thức cung cấp phân đoạn dựa trên giao thức mạng, cho phép kiểm soát lưu lượng chính xác hơn.

Quản trị viên mạng truy cập giao diện quản lý của bộ chuyển mạch để tạo các VLAN mới. Ví dụ: VLAN 10 cho sản xuất, VLAN 20 cho bán hàng và VLAN 30 cho kế toán - sau đó chỉ định hai cổng có liên quan của công tắc 12 cổng cho một VLAN cho mỗi bộ phận.

Quản trị viên sau đó cắm từng thiết bị từ ba bộ phận vào cổng VLAN được chỉ định của họ và liên kết chúng với ID VLAN tương ứng của họ. Để đánh dấu tin nhắn là lưu lượng VLAN, công tắc chèn thẻ VLAN vào khung của tiêu đề lớp IP. Mỗi VLAN có một ID VLAN duy nhất, là giá trị 12 bit được nhúng (từ 1 đến 4.095) trong thẻ VLAN.

Cổng có thể là cổng truy cập hoặc cổng trung kế. Các thiết bị chủ được kết nối thông qua các cổng truy cập, là một phần của một VLAN duy nhất, như trường hợp trong ví dụ này. Cổng trunk là những cổng có thể được gán cho nhiều VLAN.

Để truyền tải lưu lượng cho nhiều VLAN qua một kết nối vật lý duy nhất bằng thiết bị mạng như thiết bị chuyển mạch hoặc bộ định tuyến, chúng tôi thường tạo một trung kế VLAN, là một liên kết hoặc kết nối có thể mang nhiều VLAN cùng một lúc. Được gọi là định tuyến liên VLAN, điều này liên quan đến việc tạo các giao diện phụ cho mỗi VLAN trên bộ định tuyến và gắn địa chỉ IP cho chúng.

Khi một công ty mở rộng, các phân khúc mới có thể được thêm dễ dàng vào cùng một mạng hoặc các phân khúc cũ được cấu hình lại mà không cần phải làm gián đoạn toàn bộ mạng hoặc đầu tư vào phần cứng bổ sung. VLAN cho phép mạng mở rộng quy mô nhanh chóng và tiết kiệm chi phí.

VLANS trong ICS

Trong các hệ thống điều khiển công nghiệp (ICS), không có gì lạ khi có hàng trăm thiết bị I/O được kết nối, chẳng hạn như RTU, PLC, cảm biến, HMI, rơle và máy chủ cho các ứng dụng, kỹ thuật, giao diện người dùng và lưu trữ.

Trong một môi trường đầy thách thức, VLAN nổi lên như một công cụ chính trong kho vũ khí mạng của bạn, đáp ứng nhu cầu kép của quản trị viên mạng về quản lý lưu lượng và bảo mật:

Quản lý giao thông ICS: Khả năng đáp ứng của ICS và năng suất hoạt động bị ảnh hưởng trực tiếp bởi hiệu quả của quản lý lưu lượng mạng. Bằng cách phân đoạn mạng, VLAN làm giảm lưu lượng phát sóng không cần thiết, điều này có thể đặc biệt gây gián đoạn trong môi trường ICS. Do đó, các ứng dụng quan trọng có thể chạy trơn tru hơn trên mạng và ít bị tắc nghẽn hơn. Các hệ thống điều khiển thời gian thực phụ thuộc vào việc truyền nhanh các lệnh điều khiển và dữ liệu thời gian thực, điều này có thể thực hiện được nhờ khả năng ưu tiên lưu lượng truy cập cho các hệ thống quan trọng thông qua VLAN.

An ninh mạng ICS: Bằng cách chia một mạng vật lý thành nhiều mạng ảo bị cô lập, VLAN giúp thực thi các chính sách an ninh mạng, điều chỉnh quyền truy cập và hạn chế sự lây lan của các hoạt động có hại đến một khu vực hạn chế bằng cách thiết lập ranh giới ảo. Một ICS thường có vô số các hệ thống và thiết bị khác nhau, tất cả đều có mức độ nhạy và yêu cầu bảo mật khác nhau. Quản trị viên có thể điều chỉnh các biện pháp bảo mật theo nhu cầu khác nhau của từng phân khúc, cải thiện bảo mật mà không ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của mạng. Ngoài ra, VLAN có thể được thiết lập để hạn chế quyền truy cập theo vai trò và trách nhiệm của người dùng, làm giảm khả năng xảy ra các mối đe dọa nội bộ hoặc vô tình làm gián đoạn các hệ thống quan trọng.

VLAN: Một tiến bộ thực sự cho các hệ thống điều khiển?

Đối với tất cả các lợi thế của chúng, VLAN yêu cầu cấu hình và quản lý nhiều hơn các kỹ thuật mạng con hoặc định tuyến mà bạn có thể quen thuộc hơn. Một sự hiểu biết đầy đủ về cơ sở hạ tầng mạng và các yêu cầu hoạt động của ICS là cần thiết trước khi triển khai VLAN trên đó.

Bước đầu tiên là đánh giá mạng, bao gồm xác định các tài sản quan trọng và tìm ra cách tiếp cận tốt nhất để phân đoạn chúng bằng VLAN. Xác định các mẫu lưu lượng mạng sẽ hiển thị thiết bị nào cần giao tiếp với nhau. Để ngăn chặn sự chậm trễ định tuyến giữa các VLAN, các thiết bị yêu cầu giao tiếp thời gian thực phải được kết nối với cùng một VLAN. Hãy nhớ rằng, vì các VLAN không bị giới hạn bởi khoảng cách hoặc vị trí vật lý, các thiết bị thuộc cùng một VLAN có thể được phân phối trên toàn mạng vật lý ICS và vẫn hoạt động như thể chúng được liên kết với cùng một bộ chuyển mạch mạng cục bộ.

Đạt được sự cân bằng giữa việc đáp ứng mọi yêu cầu và tránh sự phức tạp có thể là nhiệm vụ khó khăn nhất. Cấu hình VLAN quá phức tạp có thể khó quản lý và giám sát, điều này có thể dẫn đến lỗi bảo mật. Khi đã sẵn sàng, điều quan trọng là phải thường xuyên cập nhật và kiểm tra cấu hình VLAN. Những thay đổi trong môi trường ICS, chẳng hạn như bổ sung các thiết bị mới hoặc tái sử dụng các thiết bị hiện có, yêu cầu thiết lập VLAN phải được điều chỉnh.

Theo Rives & Controls

mca
Tin bài khác
Hành trình 30 năm đào tạo Kỹ sư Tự động hóa của Trường Đại học Giao thông Vận tải

Hành trình 30 năm đào tạo Kỹ sư Tự động hóa của Trường Đại học Giao thông Vận tải

Sáng 12/10, Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Giao thông Vận tải (GTVT) long trọng tổ chức Lễ kỷ niệm 30 năm đào tạo Kỹ sư Tự động hóa của nhà trường.
Ông Hoàng Văn Lược: Từ kỹ sư tự động hoá đến doanh nhân giáo dục

Ông Hoàng Văn Lược: Từ kỹ sư tự động hoá đến doanh nhân giáo dục

Không chọn an nhàn sau khi cầm quyển sổ hưu, ông Hoàng Văn Lược - nguyên Bí thư Đảng uỷ, Phó Tổng giám đốc Công ty Xi măng Nghi Sơn, tốt nghiệp kỹ sư ngành tự động hoá đã quyết định “khởi nghiệp” bằng giáo dục. Từ thế giới của quy trình, chuẩn hoá và kỷ luật vận hành, ông chuyển sang thiết kế một môi trường học nơi mỗi đứa trẻ được tôn trọng khác biệt và tiến bộ từng ngày.
Phát triển khoa học và công nghệ: Động lực đổi mới mô hình tăng trưởng

Phát triển khoa học và công nghệ: Động lực đổi mới mô hình tăng trưởng

Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Châu Văn Minh khẳng định, khoa học và công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số là những đột phá quan trọng hàng đầu, là động lực chính để đổi mới mô hình tăng trưởng, hiện thực hóa mục tiêu phát triển của đất nước.
Nhận định phiên giao dịch ngày 13/10: Cân nhắc gia tăng tỷ trọng với các mã có tín hiệu tích cực

Nhận định phiên giao dịch ngày 13/10: Cân nhắc gia tăng tỷ trọng với các mã có tín hiệu tích cực

Kết thúc tuần giao dịch bùng nổ, VN-Index chốt phiên ở mức 1.747,55 điểm, tăng hơn 31 điểm – đánh dấu tuần tăng mạnh nhất trong nhiều tháng qua. Dòng tiền đang quay trở lại thị trường, tập trung ở nhóm cổ phiếu vốn hóa lớn, đặc biệt là nhóm ngân hàng và bất động sản. Trong bối cảnh xu hướng tăng được củng cố, giới phân tích khuyến nghị nhà đầu tư có thể cân nhắc gia tăng tỷ trọng ở những mã có tín hiệu vượt kháng cự rõ ràng và thanh khoản cải thiện.
Chủ tịch Đỗ Hoàng Trung: Người kỹ sư nuôi dưỡng giấc mơ làm chủ công nghệ tự động hóa Việt Nam

Chủ tịch Đỗ Hoàng Trung: Người kỹ sư nuôi dưỡng giấc mơ làm chủ công nghệ tự động hóa Việt Nam

Trong thế giới công nghệ, có những người chọn đi con đường bằng phẳng, an toàn, nhưng cũng có những người luôn ấp ủ ước mơ, dám bắt đầu thử sức, chấp nhận thử thách để biến khát vọng thành hiện thực. Chủ tịch Đỗ Hoàng Trung - nhà sáng lập IDEA Group là một người như vậy. Từ 150 triệu đồng vốn ban đầu, cùng ba nhân sự và vài chiếc máy tính, anh đã từng bước đưa IDEA trở thành doanh nghiệp tự động hóa hàng đầu Việt Nam, hợp tác với nhiều khách hàng quốc tế, đặc biệt là Nhật Bản - thị trường được xem là đòi hỏi cao. Với anh, khởi nghiệp chưa bao giờ là con đường trải hoa hồng, nhưng là con đường để chứng minh rằng người Việt hoàn toàn có thể chế tạo ra máy móc, robot và công nghệ cao để đóng góp vào nền kinh tế nước nhà.
Doanh nhân - Những người viết tiếp khát vọng Việt

Doanh nhân - Những người viết tiếp khát vọng Việt

Từ những chuyến buôn trăm năm trước đến các thương vụ toàn cầu hôm nay, doanh nhân luôn là mạch nguồn đưa Việt Nam hòa vào nhịp phát triển của nhân loại. Năm 2025, tầm vóc ấy được soi rọi và định vị mới qua Nghị quyết 68 của Bộ Chính trị.
Ngãi Cầu: Khẳng định năng lực trong  công trình năng lượng trọng điểm quốc gia

Ngãi Cầu: Khẳng định năng lực trong công trình năng lượng trọng điểm quốc gia

Trong tiến trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá và hội nhập quốc tế, các doanh nghiệp sản xuất trong nước ngày càng khẳng định vai trò nòng cốt trong phát triển hạ tầng năng lượng, viễn thông và giao thông. Nổi bật trong số đó, Công ty Cổ phần Đầu tư Xây dựng và Thương mại Ngãi Cầu (Cơ khí Ngãi Cầu) đã tạo dựng dấu ấn hơn hai thập kỷ với năng lực sản xuất, gia công kết cấu thép, cột điện, bulông neo, phụ kiện cơ khí và dịch vụ mạ nhúng kẽm nóng chất lượng cao.
Hàng chục nghìn cán bộ, chiến sĩ tham gia giúp dân khắc phục hậu quả sau mưa lũ

Hàng chục nghìn cán bộ, chiến sĩ tham gia giúp dân khắc phục hậu quả sau mưa lũ

Tối 11/10, Văn phòng Ban Chỉ đạo Phòng thủ dân sự quốc gia cho biết, tính đến chiều cùng ngày, Quân đội đã huy động 19.131 cán bộ, chiến sĩ bộ đội thường trực, dân quân tự vệ cùng hàng trăm phương tiện các loại hỗ trợ chính quyền và người dân các tỉnh Thái Nguyên, Lạng Sơn, Cao Bằng, Bắc Ninh, Tuyên Quang, Nghệ An và TP Hà Nội khắc phục hậu quả thiên tai.
Đấu giá, quyên góp 2,5 tỷ đồng ủng hộ đồng bào vùng lũ tại Lễ hội Văn hóa Thế giới ở Hà Nội

Đấu giá, quyên góp 2,5 tỷ đồng ủng hộ đồng bào vùng lũ tại Lễ hội Văn hóa Thế giới ở Hà Nội

Không chỉ mang đến những màn trình diễn rực rỡ sắc màu văn hóa, Lễ hội Văn hóa Thế giới tại Hà Nội 2025 còn để lại dấu ấn sâu sắc bằng hoạt động quyên góp 2,5 tỷ đồng trong chương trình “Bước chân di sản”, gửi trọn yêu thương đến đồng bào đang chịu ảnh hưởng bởi mưa lũ.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 13/10/2025: Tuổi Dần không may mắn, tuổi Mão tín hiệu tích cực

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 13/10/2025: Tuổi Dần không may mắn, tuổi Mão tín hiệu tích cực

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 13/10/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
song-gia-tri