vlan與交換機端口模式Access,Hybrid,Trunk

1 vlan簡介

VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名為"虛擬局域網"。VLAN是一種將局域網設備從邏輯上劃分成一個個網段,從而實現虛擬工作組的新興數據交換技術。這一新興技術主要應用于交換機和路由器中,但主流應用還是在交換機之中。但又不是所有交換機都具有此功能,只有VLAN協議的第二層以上交換機才具有此功能。802.1Q的標準的出現打破了虛擬網依賴于單一廠商的僵局,從一個側面推動了VLAN的迅速發展。

2 交換機端口工作模式簡介

交換機端口有三種工作模式,分別是Access,Hybrid,Trunk。

Access類型的端口只能屬于1個VLAN,一般用于連接計算機的端口;

Trunk類型的端口可以允許多個VLAN通過,可以接收和發送多個VLAN的報文,一般用于交換機之間連接的端口;

Hybrid類型的端口可以允許多個VLAN通過,可以接收和發送多個VLAN的報文,可以用于交換機之間連接,也可以用于連接用戶的計算機。

Hybrid端口和Trunk端口在接收數據時,處理方法是一樣的,唯一不同之處在于發送數據時:Hybrid端口可以允許多個VLAN的報文發送時不打標簽,而Trunk端口只允許缺省VLAN的報文發送時不打標簽。

3 基本概念(tag,untag,802.1Q)

untag就是普通的ethernet報文,普通PC機的網卡是可以識別這樣的報文進行通訊;

tag報文結構的變化是在源mac地址和目的mac地址之后,加上了4bytes的vlan信息,也就是vlan tag頭;一般來說這樣的報文普通PC機的網卡是不能識別的

下圖說明了802.1Q封裝tag報文幀結構

帶802.1Q的幀是在標準以太網幀上插入了4個字節的標識。其中包含:

2個字節的協議標識符(TPID),當前置0x8100的固定值,表明該幀帶有802.1Q的標記信息。

2個字節的標記控制信息(TCI),包含了三個域。

Priority域,占3bits,表示報文的優先級,取值0到7,7為最高優先級,0為最低優先級。該域被802.1p采用。

規范格式指示符(CFI)域,占1bit,0表示規范格式,應用于以太網;1表示非規范格式,應用于Token Ring。

VLAN ID域,占12bit,用于標示VLAN的歸屬。

4 交換機接口出入數據處理過程

4.1?端口接收報文時的處理:

Acess端口收報文:

收到一個報文,判斷是否有VLAN信息:如果沒有則打上端口的PVID,并進行交換轉發,如果有則直接丟棄(缺省)

trunk端口收報文:

收到一個報文,判斷是否有VLAN信息:如果沒有則打上端口的PVID,并進行交換轉發,如果有判斷該trunk端口是否允許該 VLAN的數據進入:如果允許則報文攜帶原有VLAN標記進行轉發,否則丟棄該報文。

hybrid端口收報文:

收到一個報文,判斷是否有VLAN信息:如果沒有則打上端口的PVID,并進行交換轉發,如果有則判斷該hybrid端口是否允許該VLAN的數據進入:如果可以則轉發,否則丟棄。

4.2?端口發送報文時的處理

Acess端口發報文:

將報文的VLAN信息剝離,直接發送出去

trunk端口發報文:

比較端口的PVID和將要發送報文的VLAN信息,如果兩者相等則剝離VLAN信息,再發送,否則報文將攜帶原有的VLAN標記進行轉發。

hybrid端口發報文:

1、判斷該VLAN在本端口的屬性

2、如果是untag則剝離VLAN信息,再發送,如果是tag則比較端口的PVID和將要發送報文的VLAN信息,如果兩者相等則剝離VLAN信息,再發送,否則報文將攜帶原有的VLAN標記進行轉發。

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