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
IEAE 2025: Kết nối, đổi mới và hướng tới nền công nghiệp điện tử xanh, thông minh

IEAE 2025: Kết nối, đổi mới và hướng tới nền công nghiệp điện tử xanh, thông minh

Triển lãm quốc tế Điện tử và Thiết bị thông minh Việt Nam (IEAE) 2025 chính thức khai mạc sáng 30/10 tại Hà Nội, đánh dấu sự kiện thường niên quan trọng nhằm thúc đẩy giao lưu, hợp tác và đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng, thiết bị gia dụng và công nghệ thông minh.
Công an tỉnh Lai Châu chủ trì phá chuyên án lừa đảo qua mạng hơn 300 tỷ đồng ở Campuchia

Công an tỉnh Lai Châu chủ trì phá chuyên án lừa đảo qua mạng hơn 300 tỷ đồng ở Campuchia

Đoàn công tác đặc biệt Công an tỉnh Lai Châu phối hợp cùng các đơn vị của Bộ Công an và lực lượng chức năng Campuchia đã đột kích sào huyệt lừa đảo qua mạng, bắt giữ 59 người Việt Nam.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 31/10/2025: Tuổi Mão cẩn thận hao tài, Tuổi Thìn sự nghiệp tốt đẹp

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 31/10/2025: Tuổi Mão cẩn thận hao tài, Tuổi Thìn sự nghiệp tốt đẹp

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 31/10/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 30/10: Thận trọng trước ngưỡng 1.700 điểm, VN Index quay đầu giảm mạnh

Thị trường chứng khoán ngày 30/10: Thận trọng trước ngưỡng 1.700 điểm, VN Index quay đầu giảm mạnh

Nỗ lực vượt cản 1.700 điểm đầu phiên nhưng bất thành, VN Index quay đầu giảm mạnh gần 17 điểm trong phiên 30/10. Lực bán gia tăng trên diện rộng, đặc biệt tại nhóm ngân hàng và cổ phiếu họ Vin, khiến thị trường nhanh chóng “hụt hơi” sau nhịp hồi ngắn.
Tự động trong sản xuất năm 2026: Khi dữ liệu trở thành ‘kỹ sư’ vận hành nhà máy

Tự động trong sản xuất năm 2026: Khi dữ liệu trở thành ‘kỹ sư’ vận hành nhà máy

Trong kỷ nguyên sản xuất hiện đại, máy móc, robot và dây chuyền tự động hóa không còn là trung tâm duy nhất của nhà máy. Bước sang năm 2026, dữ liệu mới là “nền móng” vận hành sản xuất một yếu tố sống động, có khả năng tự phân tích, tự điều chỉnh và hỗ trợ ra quyết định theo thời gian thực. Sự thay đổi này đến từ sự bùng nổ của Agentic AI, thế hệ trí tuệ nhân tạo có khả năng tự quan sát, học hỏi và hành động mà không cần can thiệp thủ công liên tục của con người.
Hội chợ Mùa Thu 2025: Sức bật tiêu dùng, lan tỏa tinh thần hàng Việt

Hội chợ Mùa Thu 2025: Sức bật tiêu dùng, lan tỏa tinh thần hàng Việt

Hội chợ Mùa Thu 2025 không chỉ là điểm hẹn giữa doanh nghiệp và người tiêu dùng, mà còn là cú hích quan trọng thúc đẩy sức mua nội địa, khôi phục thị trường sau giai đoạn trầm lắng. Với quy mô hơn 3.000 gian hàng, sự kiện đang góp phần làm nóng “mùa vàng” tiêu dùng những tháng cuối năm

'Biến rơm rạ thành vàng': Nông dân Cần Thơ tiên phong ứng dụng công nghệ xử lý rơm bền vững

Trong nỗ lực hiện thực hóa Đề án 1 triệu ha lúa chất lượng cao, phát thải thấp và tăng trưởng xanh đến năm 2030 của Chính phủ, TP. Cần Thơ, Viện Nghiên cứu Lúa gạo Quốc tế (IRRI) tổ chức "Ngày hội nông dân trình diễn cơ giới hóa vùi rơm kết hợp áp dụng chế phẩm sinh học tăng sức khỏe đất". Sự kiện mang dấu ấn công nghệ và đổi mới tư duy sản xuất nông nghiệp bền vững.
“Máy tính sống” không còn là chuyện viễn tưởng

“Máy tính sống” không còn là chuyện viễn tưởng

Hai năm sau tiếng vang với thí nghiệm đầu tiên về máy tính sinh học, Công ty FinalSpark của Thụy Sĩ tiếp tục tạo dấu ấn khi chính thức mở rộng dự án ra toàn cầu.
BSR kiểm toán an toàn thông tin theo chuẩn quốc tế

BSR kiểm toán an toàn thông tin theo chuẩn quốc tế

Ngày 27/10/2025, Công ty Cổ phần Lọc hóa dầu Bình Sơn (BSR) chính thức khởi động dự án kiểm toán an toàn và bảo mật hệ thống công nghệ thông tin, với sự đồng hành của Công ty Kiểm toán Deloitte Việt Nam. Đây là dự án kiểm toán an ninh mạng toàn diện đầu tiên trong ngành lọc hóa dầu Việt Nam, thể hiện định hướng chiến lược của BSR trong việc nâng cao quản trị rủi ro công nghệ và tiệm cận các chuẩn mực an toàn thông tin quốc tế.
Nhận định phiên giao dịch ngày 30/10: VN-Index tiếp diễn trạng thái giằng co

Nhận định phiên giao dịch ngày 30/10: VN-Index tiếp diễn trạng thái giằng co

Sau hai phiên hồi phục liên tiếp, thị trường chứng khoán bước vào giai đoạn giằng co khi VN-Index tiến gần vùng kháng cự mạnh. Dù sắc xanh vẫn lan tỏa, dòng tiền có dấu hiệu thận trọng và khối ngoại quay lại bán ròng, khiến chỉ số nhiều khả năng tiếp tục dao động trong biên độ hẹp trong phiên 30/10.
song-gia-tri