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

Bài liên quan
mca
Tin bài khác
141 đội tranh tài công nghệ AIoT trong sân chơi thiết kế điện tử lớn nhất Việt Nam

141 đội tranh tài công nghệ AIoT trong sân chơi thiết kế điện tử lớn nhất Việt Nam

Cuộc thi thiết kế điện tử Việt Nam 2025 thu hút 141 đội sinh viên từ 27 trường đại học trên cả nước đăng ký tham gia với chủ đề hệ thống nhúng và công nghệ AIoT, khẳng định sức hấp dẫn của sân chơi học thuật công nghệ thông minh.
Kết nối để bứt phá và hội nhập trong lĩnh vực công nghiệp hỗ trợ

Kết nối để bứt phá và hội nhập trong lĩnh vực công nghiệp hỗ trợ

Ngày 18/9, tại Trung tâm Triển lãm Việt Nam (VEC), UBND TP. Hà Nội đã tổ chức khai mạc Hội chợ Triển lãm giao thương quốc tế ngành công nghiệp chế tạo (FBC ASEAN). Hội chợ quy tụ khoảng 300 gian hàng trong nước và hơn 200 gian hàng đến từ các nước Nhật Bản, Thái Lan, Đài Loan và Hồng Kông (Trung Quốc).
Nông nghiệp Hòa Phát chuẩn bị IPO: Động lực tăng trưởng mới từ “trụ cột thứ hai”

Nông nghiệp Hòa Phát chuẩn bị IPO: Động lực tăng trưởng mới từ “trụ cột thứ hai”

Công ty Cổ phần Phát triển Nông nghiệp Hòa Phát (HPA), công ty con của Tập đoàn Hòa Phát, vừa chính thức nộp hồ sơ chào bán cổ phiếu lần đầu ra công chúng (IPO) lên Ủy ban Chứng khoán Nhà nước. Sự kiện này đánh dấu một cột mốc quan trọng trong hành trình gần 10 năm Tập đoàn của tỷ phú Trần Đình Long đầu tư và phát triển mảng nông nghiệp.
Nhận định phiên giao dịch ngày 19/9: Quan sát lực cầu tại vùng 1.660 điểm

Nhận định phiên giao dịch ngày 19/9: Quan sát lực cầu tại vùng 1.660 điểm

Sau phiên giảm gần 6 điểm ngày 18/9, VN-Index tiếp tục cho thấy trạng thái giằng co trong ngắn hạn. Vùng 1.660 điểm được xem là hỗ trợ quan trọng cần quan sát, bởi nếu trụ vững, chỉ số có thể quay lại kiểm định mốc 1.700; ngược lại, rủi ro điều chỉnh sâu hơn vẫn hiện hữu.
Các nhà mạng tích hợp chữ ký số trên VNeID, thúc đẩy phổ cập dịch vụ công trực tuyến

Các nhà mạng tích hợp chữ ký số trên VNeID, thúc đẩy phổ cập dịch vụ công trực tuyến

Với việc đồng loạt miễn phí chữ ký số trên VNeID, Viettel và VNPT không chỉ giúp người dân tiết kiệm chi phí, thời gian trong giao dịch hành chính mà còn góp phần phổ cập chữ ký số rộng rãi trong xã hội, hỗ trợ thực hiện các mục tiêu chuyển đổi số quốc gia.
Xu hướng mới trong các ngành công nghiệp chế biến

Xu hướng mới trong các ngành công nghiệp chế biến

Các ngành công nghiệp chế biến như dầu khí và hóa chất đang phát triển nhanh chóng nhờ chuyển đổi số, với AI, Internet vạn vật công nghiệp (IIoT - Industrial Internet of Things) và các hoạt động tích hợp (IO - Integrated Operations). Song song với các sáng kiến về phát triển bền vững và định hướng chiến lược sang khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG - Liquid Natural Gas) cùng hạ tầng số, ngành công nghiệp này cũng tập trung giải quyết tình trạng thiếu hụt nhân lực thông qua đào tạo và tái đào tạo dựa trên công nghệ.
Hướng dẫn xác định vị trí việc làm về chuyển đổi số được hưởng mức hỗ trợ

Hướng dẫn xác định vị trí việc làm về chuyển đổi số được hưởng mức hỗ trợ

Bộ Khoa học và Công nghệ đang dự thảo Thông tư hướng dẫn xác định vị trí việc làm về chuyển đổi số được hưởng mức hỗ trợ theo quy định tại Nghị định số 179/2025/NĐ-CP ngày 01/7/2025 của Chính phủ thuộc chức năng quản lý nhà nước của Bộ Khoa học và Công nghệ.
Tiêu chuẩn ESG ở Việt Nam vẫn còn mới mẻ, thiếu đồng bộ và đối mặt với nhiều thách thức

Tiêu chuẩn ESG ở Việt Nam vẫn còn mới mẻ, thiếu đồng bộ và đối mặt với nhiều thách thức

Nhằm tổ chức thực hiện các nhiệm vụ trong khuôn khổ đề tài, đề xuất giải pháp nâng cao năng lực thực thi tiêu chuẩn môi trường, xã hội và quản trị ESG của doanh nghiệp Việt Nam, ngày 18/9, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam phối hợp với Viện Kinh tế và Phát triển tổ chức Hội thảo “Thực thi tiêu chuẩn ESG tại các doanh nghiệp vừa và nhỏ trên địa bàn thành phố Hà Nội - Động lực để phát triển bền vững và nâng cao năng lực cạnh tranh”.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 19/9/2025: Tuổi Tý chi tiêu hợp lý, tuổi Mùi tình cảm may mắn

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 19/9/2025: Tuổi Tý chi tiêu hợp lý, tuổi Mùi tình cảm may mắn

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 19/9/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 18/9: Thị trường giằng co, bất động sản trở thành điểm sáng giữa áp lực bán

Thị trường chứng khoán ngày 18/9: Thị trường giằng co, bất động sản trở thành điểm sáng giữa áp lực bán

Phiên giao dịch chứng kiến sự giằng co rõ nét khi VN Index biến động với biên độ hơn 25 điểm trong ngày. Dù có lực cầu bắt đáy hỗ trợ cuối phiên, thanh khoản sụt giảm xuống mức thấp kỷ lục 02 tháng phản ánh tâm lý thận trọng của nhà đầu tư. Trong bối cảnh này, dòng tiền chọn lọc vẫn tìm đến một số nhóm ngành như bất động sản và thép, trong khi ngân hàng và chứng khoán chịu áp lực điều chỉnh.
song-gia-tri