マルチプルVLAN(マルチプルブイラン)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

マルチプルVLANは、イーサネットネットワークにおいて、通常のVLAN（Virtual Local Area Network）では対応しきれない大規模なネットワーク環境、特にサービスプロバイダが多数の顧客にVLANサービスを提供する際に利用される技術である。この技術は、IEEE 802.1adで標準化されており、一般にQ-in-Q (キューインキュー) またはスタックVLANとも呼ばれる。その主要な目的は、VLAN IDの数を拡張し、顧客のネットワーク構成をサービスプロバイダのネットワークから透過的にする点にある。

通常のVLANは、イーサネットフレームに4バイトのVLANタグ（IEEE 802.1Qタグ）を付加することで、物理的なネットワークを複数の論理的なネットワークに分割する。このVLANタグには、VLAN IDと呼ばれる12ビットの識別子が含まれており、これにより最大で4094個のVLANを識別できる。企業内部のネットワークではこの数で十分な場合が多いが、インターネットサービスプロバイダ（ISP）や通信キャリアが多数の企業顧客に個別のVLANを提供しようとすると、VLAN IDの数が不足するという問題が発生する。また、顧客がすでに自身のネットワーク内でVLANを使用している場合、サービスプロバイダが顧客のVLAN IDと重複しないように管理する必要があり、これが管理上の大きな負担となる。マルチプルVLANは、これらの課題を解決するために考案された。

マルチプルVLANの詳細な動作メカニズムは、イーサネットフレームに二重のVLANタグを付加する点にある。これは、顧客が使用するVLANタグ（C-タグ、Customer-VLAN Tag）の上に、サービスプロバイダが使用するVLANタグ（S-タグ、Service-VLAN Tag）を重ねて付加する構造である。ネットワークの端に位置するサービスプロバイダのエッジスイッチやルーターは、顧客ネットワークから送られてきたイーサネットフレームを受信すると、まずそのフレームが持つC-タグを認識する。その後、そのC-タグを持つフレーム全体を、さらに別のS-タグでカプセル化（タグの追加）する。このS-タグは、特定の顧客や特定のサービスを識別するためにサービスプロバイダ側で割り当てられたVLAN IDを持つ。

サービスプロバイダのコアネットワークを通過する際には、これらの二重タグが付いたフレームは、主としてS-タグに基づいて転送される。つまり、サービスプロバイダの機器は、フレームの外側にあるS-タグだけを見て、どの顧客のトラフィックであるかを識別し、適切な経路で転送する。顧客の内部で使用されているC-タグは、サービスプロバイダのネットワークからは透過的に扱われる。サービスプロバイダのネットワークの出口にあたるエッジスイッチでは、S-タグが取り除かれ、元のC-タグが付いた状態のイーサネットフレームが顧客ネットワークへと送信される。これにより、顧客ネットワークは、サービスプロバイダのネットワークを介していても、自身のVLAN構成やVLAN IDをそのまま使用でき、サービスプロバイダ側も顧客のVLAN IDを意識する必要がなくなる。

この二重タグの仕組みにより、VLAN IDの数は劇的に拡張される。通常のVLAN IDが最大4094個であるのに対し、マルチプルVLANではS-タグとC-タグの両方がそれぞれ4094個のVLAN IDを持つことができるため、論理的には4094 × 4094、つまり約1600万もの論理的なVLANを識別可能となる。これにより、キャリアネットワークにおいて非常に多くの顧客に独立したVLANサービスを提供することが可能となる。また、顧客のVLAN構成がサービスプロバイダのネットワークに影響を与えることなく、顧客自身でVLANを自由に設定・管理できるという利点がある。これは、顧客にとってはネットワークの柔軟性が向上し、サービスプロバイダにとっては個々の顧客のVLAN構成を管理する手間が省けるというメリットにつながる。

一方で、マルチプルVLANにはいくつかの考慮事項も存在する。フレームにS-タグとC-タグの二つのタグが付加されるため、イーサネットフレームのサイズが合計で8バイト増加する。このサイズ増加は、MTU（Maximum Transmission Unit）と呼ばれる、一度に転送できる最大データサイズに影響を与える可能性がある。もしネットワーク機器のMTU設定が適切でない場合、フレームの破棄や通信速度の低下が発生する可能性があるため、ネットワーク設計時にこの点を考慮する必要がある。また、マルチプルVLANに対応したネットワーク機器（スイッチやルーター）が必要であり、すべての既存機器がこの機能に対応しているわけではないため、導入には機器選定が重要となる。設定自体も通常のVLANよりも複雑になる傾向があるため、適切な知識と経験が必要となる。しかし、これらの課題を考慮しても、大規模なキャリアイーサネットやメトロイーサネット環境において、マルチプルVLANは顧客への効率的かつ拡張性の高いVLANサービス提供を実現するための不可欠な技術である。