vlan技术及应用

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zhd199991 2019-06-28 10:03:23

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一、VLAN基本概念

1 VLAN概述

将一个物理的LAN在逻辑上划分成多个广播域的通信技术将广播报文限制在一个VLAN内

本例中，原本属于同一广播域的主机被划分到了两个VLAN中，即，VLAN1和VLAN2。VLAN内部的主机可以直接在二层互相通信，VLAN1和VLAN2之间的主机无法直接实现二层通信。

特点限制广播域：广播域被限制在一个VLAN内，从而节省了带宽、提高了网络处理能力。增强局域网的安全性：不同VLAN内的报文在传输时是相互隔离的，即一个VLAN内的用户不能与其它VLAN内的用户直接通信。提高了网络的健壮性：故障被限制在一个VLAN内，本VLAN内的故障不会影响其他VLAN的正常工作。灵活构建虚拟工作组：用VLAN可以划分不同的用户到不同的工作组，同一工作组的用户也不必局限于某一固定的物理范围，网络构建和维护更方便灵活。

2 VLAN帧格式

VLAN Tag 标识所属VLAN 遵循IEEE 802.1Q标准支持802.1Q协议的交换机既可以收发有标记帧，也可以收发无标记帧交换机内部的数据包一律携带Tag

IEEE 802.1Q IEEE 802.1Q是虚拟桥接局域网的正式标准，对Ethernet帧格式进行了修改，在源MAC地址字段和协议类型字段之间加入4字节的802.1Q Tag。 802.1q Tag各字段含义 TPID：长度为2字节，表示帧类型。取值为0x8100时表示802.1q Tag帧。如果不支持802.1Q的设备收到这样的帧，会将其丢弃。 PRI：Priority，长度为3比特，表示帧的优先级，取值范围为0～7，值越大优先级越高。一般情况下，当交换机部署QoS时，优先发送优先级高的数据帧。 CFI：Canonical Format Indicator，长度为1比特，表示MAC地址是否是经典格式。CFI为0说明是经典格式，CFI为1表示为非经典格式。用于区分以太网帧、FDDI（Fiber Distributed Digital Interface）帧和令牌环网帧。在以太网中，CFI的值为0。 VID：VLAN ID，长度为12比特，表示该帧所属的VLAN。每台支持802.1Q协议的交换机都可以发送包含VLAN ID的数据包，以指明自己属于哪一个VLAN。因此，在一个VLAN交换网络中，以太网帧有以下两种形式：有标记帧（tagged frame）：加入了4字节802.1Q Tag的帧。无标记帧（untagged frame）：原始的、未加入4字节802.1Q Tag的帧。

3 VLAN链路类型

接入链路（Access Link）常用作连接用户主机和交换机的链路。通常情况下，主机并不需要知道自己属于哪个VLAN，主机硬件通常也不能识别带有VLAN标记的帧。因此，主机发送和接收的帧都是untagged帧。干道链路（Trunk Link）常用作连接交换机与交换机或交换机与路由器之间的链路。干道链路可以承载多个不同VLAN数据，数据帧在干道链路传输时，干道链路的两端设备需要能够识别数据帧属于哪个VLAN，所以在干道链路上，一般传输的帧都是Tagged帧。

拓扑描述对于主机来说，它不需要知道VLAN的存在。主机发出的是untagged报文。交换设备接收到报文后，根据配置规则（如端口信息）判断报文所属的VLAN后，再进行处理。如果报文需要通过另一台交换机转发，则该报文必须通过干道链路传输到对端交换设备上。为了保证其它交换设备能够正确处理报文中的VLAN信息，在干道链路上传输的报文一般均打上了VLAN标记。当交换设备最终确定报文出端口后，将报文发送给主机前，需要将VLAN标记从帧中删除，这样主机接收到的报文都是不带VLAN 标记的以太网帧。