شبكة محلية افتراضية

الشبكة المحلية الافتراضية , هي اي نطاق بث مجزأ و معزول داخل شبكة الحاسوب ضمن طبقة ربط البيانات .
حتى نستطيع تقسيم الشبكة إلى شبكات محلية وهمية , يحتاج الشخص إلى فهم الشبكة و طريقة ربط معداتها .
هنالك معدات بسيطة يمكن استخدامها للتجزئة من خلال المنافذ الموجودة على الجهاز نفسه (اذا وجدت), و في هذه الحالة كل شبكة محلية وهمية يتم شبكها بكيبل مخصص لها. اما بالنسبة للاجهزة الأكثر تطورا فانها تتمتع بالقدرة على تحديد frames من خلال تقنية vlan tagging, بحيث انه يمكن لبروتوكول الشبكات الافتراضية الوهمية الجذعي(trunk) ان يستخدم لنقل البيانات لاكثر من شبكة محلية وهمية .
بما ان الشبكات المحلية الوهمية تتشارك عرض النطاق الترددي) bandwidth), فان بروتوكول الشبكات الافتراضية الوهمية الجذعي يستخدم جمع الوصلات) (links, تحديد اولية مستوى الخدمة , او كليهما لتحديد اتجاه نقل البيانات بكفاءة.
تسمح الشبكات المحلية الوهمية لمسؤولين الشبكات بجمع المتصلين على الشبكة مع بعض حتى و ان كانوا هؤلاء المتصلين بالشبكة ليسوا ضمن نطاق الشبكة الواحدة ,و هذا يبسط بطريقة كبيرة تصميم الشبكة و نشرها , لان الشبكة المحلية الوهمية يمكن ان يتم تصميمها من خلال البرمجة . 
بدون وجود الشبكات المحلية الوهمية عملية جمع و ربط المتصلين بالشبكات بالاعتماد على نقاط اتصالهم ستحتاج إلى تحديد نقطة اتصالهم و اعادة توجيه هذه النقاط و اسلاك اتصالهم, و هذه العملية حقا صعبة و غير عملية.

التاريخ

بعد سلسله ناجحه من الاختبارات لنقل الصوت عبر الشبكه الاثيريه التي حدثت في الفتره الزمنيه مابين عام(1981-1984). انضم د.دايفيد سينكوسكي إلى الbellcoreمعامل شركه بيل لبحوث الاتصالات وبدأ العمل على عنونة المشاكل المتعلقه بتكبير المقياس النسبي للشبكات الاثيريه بمعدل 10 ميجابيت لكل ثانيه. مما جعل الشبكه الاثيريه هي الأسرع بين الخيارات المتاحه في ذاك الوقت. كيفما الحال، الشبكه الاثيريه كانت شبكه إذاعيه ولا توجد طريقه جيده لوصل شبكات اثيريه متعدده معاً. وقد أثرت هذه المشكله على حصر وتحديد عرض النطاق الكليومدى الترددات المتوفره لإرسال الإشارات المحدد ب10 ميجابت /ثانيه وتحديد المسافه القصوى بين عُقد متجاوره إلى بضع مئة قدم. 
بإختلاف ذلك، مع أن السرعه القصوى لشبكه الهاتف المحليه للاتصالات الفرديه كانت محصوره ب 56 كيلوبت/ثانيه( اقل من واحد بالمئه من سرعه الشبكه الأثيريه)، عرض النطاق الكلي لتلك الشبكه كان مُقدَّر ب 1تيرابيت/ثانيه ، والقادره على تحريك ونقل المعلومات لِأكثر من مئه ألف مره خلال مقدار زمني محدد
مع أنهُ كان من الممكن استخدامroutingipتوجيه الرسائل المعتمد على بروتوكول الإنترنت لربط مجموعه من الشبكات الأثيريه معاً، إلا انه كان باهظ السعر و بطىء السرعه. د.سينكوسكي بدأ البحث عن خيارات بديله تتطلب معالجه أقل لكل وحده حُزمه. في تلك العمليه قام بشكل فردي على إعاده اختراع محول شبكات للشبكه الأثيريه ذاتيّ_التعلم.
على أيّ حال، استخدام محول الشبكات لربط عدد من الشبكات الأثيريه بشكل نظام قادر على تجاوز التعطل(متسامح_بالخَلل) يتطلب مسارات مُسهبه ومختصره خلال تلك الشبكه. وتناوباً عن ذلك تتطلب تشكيل شجره ممتده ذات حد معين من المخططات (spanning tree configuration).. وهذا يؤمن وجود مسار فعّال موحد من اي مصدر لأي وِجهه في تلك الشبكه. هذا يؤدي إلى تحديد مركزي لمحولات البيانات والتي تتحول لتدفق البيانات والتي تَحُد من قابلية التوسع مع التزايد في الطلب على ربط شبكات أخرى.
للمساعدة في تخفيف هذه المشكلة ,اخترع سينكوسكي شبكات محلية وهمية بإضافة علامة إلى كل حزمة ايثرنت , هذه العلامات يمكن اعتبارها من الالوان , ويقول الأحمر و الأخضر , أو الأزرق . ثم أنه كل محول شبكة يمكن تعيينه للتعامل مع الحزم التابعة لنفس اللون , وتجاهل بقية الحزم . ويمكن ربط الشبكات مع بعضها باستخدام ثلاثة شجرات امتداد , واحدة لكل لون . من خلال إرسال مزيج من ألوان الحزم المختلفة . حيث يمكن تحسين عرض النطاق الترددي الكلي. وأشارسينكوسكي إلى هذا كجسرمتعدد النقاط. هو وتشيس القطن خلقوا و صقلوا الخوارزميات اللازمة لجعل النظام ممكنا. هذا "اللون" هومايعرف الآن في إطارإيثرنت كترويسة 802.1Qأوعلامة. وفيحين أن الشبكات المحلية الوهمية شائعة الاستخدام في شبكات الإيثرنت الحديثة،فإن استخدامها للغرض الأصلي سيكون غيرعادي إلى حدا ما.
في عام 2003 تم وصف الشبكات المحلية الوهمية لشبكة إيثرنت في الطبعة الأولى من معيار 802.1Q. [8]
وفي عام 2012،وافقتIEEE 802.1 (أقصرمسيرللمسار) لتوحيد عملية موازنة التحميل وأقصرمسارللتمرير (الإرسال المتعدد والبث الأحادي) مما يتيح شبكات أكبرمع أقصرطرق المسير التي تربط بين الأجهزة. وقد ذكرديفيد ألانونيجلبراغ،في 802.1aqأقصرطرق الربط بين التصميم والتطور: وجهة نظرالمهندس المعماري أن أقصرطريق الجسر وهو واحدمن أهم التحسينات في تاريخ الإيثرنت.

البروتوكولات و التصميم

البروتوكول الذي يتم استخدامه اليوم ليشكل الشبكات المحلية الافتراضية في الغالب هو بروتوكول IEEE . تعرف مؤسسة IEEE هذه الطريقة بالإتصال المتعدد للشبكات المحلية الافتراضية ، قبل تعريف مبدأ بروتوكول IEEE ، يوجد عدة مالكين للبروتوكولات الموجودة ، مثل بروتوكول ISL التابع لملكية شركة Cisco وثلاثة من بروتوكولات الشبكات المحلية الافتراضية الجذعي VLT . أيضاً شركة Cisco نفذت الشبكات المحلية الافتراضية في إطار بروتوكول IEEE ، معاكس لتصميم معيار هذا البروتوكول. بروتوكول IEEE وبروتوكول ISL كلاهما يضع إطار بنفسه ليؤشر على معلومات الشبكات المحلية الافتراضية. بروتوكول ISL يستخدم لعملية التأشير الخارجية ولا يعدل على إطار الإيثرنت ، بينما بروتوكول IEEE يستخدم لنطاق التأشير الداخلي وبالتالي يتم التعديل على إطار الايثرنت. التأشير الداخلي يبين ما الذي يسمح له بروتوكول IEEE للعمل على المنفذ وجذع الروابط معا : فإن معيار إطار الإيثرنت يستخدم ويستطيع التعامل مع سلع المعدات. IEEE 802.1Q تحت بروتوكول IEEE ، اقصى رقم من الشبكات المحلية الافتراضية يعطي شبكة الايثرنت هو 4,094 ، وهذا لا يفرض نفس الحد على رقم IP الشبكات الفرعية. منذ ذلك الحين واحد من الشبكات المحلية الافتراضية لهذه الشبكة يستطيع ان يحتوي العديد من IP الشبكات الفرعية. بروتوكول IEEE يمتد بإضافة دعم لمختلف إطارات الشبكات المحلية الافتراضية المتداخلة ،وينشر الشبكات المحلية لحد يصل إلى 16 مليون.
بروتوكول ISL يستخدم بروتوكول التابع لشركة Cisco ليربط العديد من المحولات ولحفظ معلومات الشبكات المحلية الافتراضية خلال سير البيانات التي تنتقل بين المحولات على جذع الروابط. هذا التكنولوجيا تدعم طريقة واحدة لمجموعة الاتصل المتعدد للشبكات المحلية الافتراضية للأساس بسرعة عالية. وهذا يعطي ايثرنت سريع وايثرنت سرعته جيجابت ، وكذلك بروتوكول IEEE . بروتوكول ISL يكون مرئي على موجهات شركة Cisco منذ اختلاف البرمجة مع بروتوكول ISL ، إطار الإيثرنت يغلف مع الترويسة وينتقل خلال الشبكات المحلية الافتراضية بين المحولات والموجهات. بروتوكول ISL يضيف ترويسة للإطار 26 بايت من الترويسة ويتكون من 10 bit من الشبكات المحلية الافتراضية. بالإضافة إلى 4 بايت من CRC يضاف إلى اخر كا إطار . بروتوكول ال CRC اضافة إلى كل إطار يتم تشييك اطار الإيثرنت المطلوب . نطاق بروتوكول ISL للإطار يعرف الإطار المنتمي بشكل خاص للشبكات المحلية الافتراضية. رقم الشبكات المحلية الافتراضية يضيف فقط اذا كان الإطار ارسل خارج نطاق تكوين جذع الرابط . اذا كان الإطار يقدم خارج نطاق تكوين مدخل الرابط فإن بروتوكول ISL يكون منزوع الغلاف.
بروتوكول IEEE يسمح بكل المسارات بان تعمل بنفس اختلاف تكلفة المسارات. ويدعم الطبقات التي تتكون من اثنين من النماذج الخاصة بالشبكة وسرعة تقارب الاوقات ، وتحسين استخدام نموذج النجمة من خلال زيادة المساحة وزيادة الأجهزة من خلال السماح بمرور سير البيانات لتحميل المشاركات خلال كل مسارات نموذج النجمة للشبكات .

الشبكة المحلية الوهمية بطريقة الربط (CC)

الشبكات المحلية الوهمية عن طريق اتصال (CC) هي آلية تستخدم لإنشاء شبكات محلية وهمية متصلة بمحول شبكات ,تتصل الشبكات المحلية الوهمية عن طريق استخدم حزمIEEE 802.1ad حيث تستخدم الحرف (S) كعلامة كما في مقسم البروتوكولات المتعددة (ام بي ال سي) . يوافق IEEE على استخدام هذه الآلية في الجزء 6.11 من المعيار IEEE 802.1ad-2005