Vlan的作用(Vlan工作于OSI參考模型的第二層)
Vlan(Virtual Local Area Network)虛擬局域網(wǎng),將一個(gè)物理的LAN在邏輯上劃分為多個(gè)廣播域,在交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)廣播域隔離(增強(qiáng)局域網(wǎng)的安全性、限制廣播風(fēng)暴、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理)
Vlan實(shí)現(xiàn)廣播域隔離的原理——Vlan標(biāo)簽又稱為tag
Vlan通過(guò)將二層數(shù)據(jù)幀打上Vlan標(biāo)簽(打上Vlan標(biāo)簽也就是封裝Vlan),正常情況下,不同Vlan Tag的數(shù)據(jù)包是無(wú)法二層直接互訪的,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)廣播域的隔離
可以理解為一個(gè)Vlan對(duì)應(yīng)一個(gè)廣播域,同一Vlan內(nèi)的主機(jī)可以二層直接通信,不同Vlan間的主機(jī)無(wú)法二層直接通信
Vlan生成方式
靜態(tài)Vlan :交換機(jī)上的端口以手動(dòng)方式分配給Vlan(常用方式)
動(dòng)態(tài)Vlan :配置VMPS服務(wù)器,可以根據(jù)連接到交換機(jī)端口的設(shè)備的源MAC地址,動(dòng)態(tài)將端口分配給Vlan(即將MAC地址與Vlan綁定)
語(yǔ)音Vlan :將端口配置到語(yǔ)音模式,可以使端口支持連接到該端口的IP電話
Vlan的封裝模式
Vlan有兩種封裝模式,一種是ISL協(xié)議(思科私有的協(xié)議),一種是802.1Q(業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議)
兩者能夠執(zhí)行相同的任務(wù),只是兩者的幀格式不一樣
ISL協(xié)議
ISL 協(xié)議成為交換鏈路內(nèi)協(xié)議,是通過(guò)使用ISL協(xié)議頭和協(xié)議尾封裝整個(gè)第2層的以太幀實(shí)現(xiàn)Vlan封裝的;正因?yàn)榇耍琁SL 被認(rèn)為是一種能在交換機(jī)間傳送第2層任何類型的幀或上層協(xié)議的獨(dú)立協(xié)議(即 不僅可以為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀打Vlan標(biāo)簽,還可以對(duì)ATM等數(shù)據(jù)幀打Vlan標(biāo)簽)
CRC表示循環(huán)冗余校算法,F(xiàn)EC表示幀校驗(yàn)序列(存放通過(guò)CRC校驗(yàn)得到的值 32位,4字節(jié))

DA:40位的目的地址,該地址是一個(gè)多播地址
為0x01-00-0C-00-00或0x03-00-0c-00-00(用于告訴對(duì)端此數(shù)據(jù)包采用ISL格式)
Type:幀類型,代表被封裝的幀的類型
| 0000 | 以太網(wǎng) |
| 0001 | 令牌環(huán) |
| 0010 | FDDI |
| 0011 | ATM |
User:用戶自定義的(默認(rèn)為0000)
對(duì)于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀而言,低二位代表數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)
| XX00 | 一般優(yōu)先級(jí) |
| XX01 | 第 1 優(yōu)先級(jí) |
| XX10 | 優(yōu)先級(jí) 2 |
| XX11 | 最高優(yōu)先級(jí) |
SA:源地址
是ISL數(shù)據(jù)包的源地址,應(yīng)設(shè)置為傳輸幀的交換機(jī)端口的 MAC地址(接收設(shè)備可能忽略幀的SA字段)
LEN:長(zhǎng)度
存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)包的實(shí)際大小,不包括DA、TYPE、USER、SA、LEN、FCS字段,總共18字節(jié)
所以LEN字段的值+18字節(jié)就是數(shù)據(jù)包的總長(zhǎng)度
AAAA03(SNAP):子網(wǎng)訪問(wèn)協(xié)議SNAP和邏輯鏈路控制LLC
AAAA03字段為一個(gè)24位的常量值0xAAAA03
HSA:源地址的高位,可以知道交換機(jī)設(shè)備制造商
24位值,表示SA字段的前3個(gè)地址,必須包含值0x00-00-0C(思科私有協(xié)議)
Vlan:目標(biāo)虛擬 LAN ID
數(shù)據(jù)包的Vlan,用于區(qū)分不同Vlan上的幀;是一個(gè)15位的值
BPDU:與STP聯(lián)動(dòng)
INDX:索引
顯示數(shù)據(jù)包送出交換機(jī)時(shí)的源端口索引,只用于診斷目的
接收時(shí)會(huì)忽略
RES:保留用于令牌環(huán)和FDDI
802.1Q協(xié)議
IEEE802.1Q協(xié)議規(guī)定,通過(guò)在以太網(wǎng)幀的源目的MAC字段之后、協(xié)議類型之前加入4字節(jié)的802.1Q Tag實(shí)現(xiàn)Vlan封裝的
由于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀發(fā)生了變化,所以設(shè)備在進(jìn)行數(shù)據(jù)幀發(fā)送時(shí)會(huì)對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀重新計(jì)算FCS

由于抓包軟件的問(wèn)題,封裝順序不明顯;實(shí)際的Tag封裝在源MAC和Type之間的

Type:標(biāo)識(shí)上層協(xié)議類型(0x0800標(biāo)識(shí)上層協(xié)議為IPv4)

PRI:表示數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級(jí)
DEI:標(biāo)識(shí)MAC地址的格式(0表示為規(guī)范格式)
VlD:Vlan標(biāo)識(shí)符(0表示沒(méi)有Vlan標(biāo)簽,但是設(shè)置了以太網(wǎng)幀的優(yōu)先級(jí),一般在QOS中出現(xiàn))
注意事項(xiàng)
一個(gè)端口可以屬于多個(gè)Vlan,但是只有一個(gè)PVID(PVID是華為的叫法,思科的叫法為本幀Vlan)
PVID:端口的Vlan ID號(hào)
二層接口類型
接口接收?qǐng)?bào)文的方向指的是報(bào)文從接口進(jìn)入交換機(jī)的方向
接口發(fā)送報(bào)文的方向指的是報(bào)文從交換機(jī)通過(guò)接口發(fā)送出去的方向
二層Vlan接口可以分為三種接口模式
Access接口:一般用于PC和交換機(jī)相連接口
Trunk接口:一般用于交換機(jī)之間互聯(lián)接口、交換機(jī)單臂路由場(chǎng)景下與路由器連接的端口
Hybrid接口:根據(jù)實(shí)際需求使用(一般不用此接口)
注意事項(xiàng)
PC和路由器的物理接口無(wú)法接收帶標(biāo)簽的數(shù)據(jù)包
Mac地址表也會(huì)有vlan信息(轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)也要看目的MAC和vlan tag的信息)
路由器的虛擬接口(物理子接口)只接收帶對(duì)應(yīng)Vlan標(biāo)簽的數(shù)據(jù)包
Access接口
在配置時(shí)只能配置PVID(華為說(shuō)法,思科說(shuō)法為本幀Vlan)
特點(diǎn):只可以發(fā)送一個(gè)UnTag的幀
接口接收幀時(shí)處理動(dòng)作
接口收到帶Tag幀,如果該Tag與PVID一致則允許其進(jìn)入交換機(jī)內(nèi)部;如果該Tag與PVID不一致則丟棄
接口收到帶UnTag幀;允許其進(jìn)入交換機(jī)內(nèi)部,并打上PVID
接口發(fā)送幀時(shí)處理動(dòng)作
如果要發(fā)送的此幀帶Tag,并且該Tag與PVID一致時(shí),剝離掉此Tag,并允許此幀從交換機(jī)內(nèi)部通過(guò)此接口發(fā)送出去;如果該Tag與PVID不一致,則禁止此幀從交換機(jī)內(nèi)部通過(guò)此接口發(fā)送出去
如果要發(fā)送的此幀為UnTag,無(wú)此情況(進(jìn)入到二層交換機(jī)的幀都帶tag,默認(rèn)tag1)
Trunk接口
在配置時(shí)可以配置接口所屬Vlan(允許通過(guò)的Vlan),也可以配置PVID
特點(diǎn):****只允許所屬Vlan進(jìn)入交換機(jī)和發(fā)出交換機(jī)
允許多個(gè)帶Tag的幀從交換機(jī)發(fā)出,只允許一個(gè)Untag的幀從交換機(jī)發(fā)出
接口接收幀時(shí)處理動(dòng)作
接口收到帶Tag幀,如果此Tag在接口所屬Vlan中則允許其進(jìn)入交換機(jī)內(nèi)部;如果此Tag不在接口所屬Vlan中則丟棄(無(wú)論Tag是否與PVID相同,只要此Tag不在允許通過(guò)的Vlan中都丟棄)
接口收到帶UnTag幀,當(dāng)PVID在接口所屬Vlan中時(shí),允許其進(jìn)入交換機(jī)內(nèi)部,并打上PVID;當(dāng)PVID不在接口所屬Vlan中時(shí)則丟棄
接口發(fā)送幀時(shí)處理動(dòng)作
要發(fā)送的此幀帶Tag,此Tag不在接口所屬Vlan中,則禁止此幀從交換機(jī)內(nèi)部通過(guò)此接口發(fā)送出去
要發(fā)送的此幀帶Tag,此Tag在接口所屬Vlan中,并且該Tag與PVID一致,則剝離此Tag標(biāo)簽,并允許此幀從交換機(jī)內(nèi)部通過(guò)此接口發(fā)送出去;此Tag在接口所屬Vlan中,并且該Tag與PVID不一致,則允許此幀從交換機(jī)內(nèi)部通過(guò)此接口發(fā)送出去
如果要發(fā)送的此幀為UnTag,無(wú)此情況(進(jìn)入到二層交換機(jī)的幀都帶tag,默認(rèn)tag1)
Hybrid接口
可以配置PVID,也可以配置接口所屬Vlan(包括Untag Vlan ID列表和Tag Vlan ID列表)
特點(diǎn):只允許所屬Vlan進(jìn)入交換機(jī)和發(fā)出交換機(jī)
允許多個(gè)帶Tag的幀從交換機(jī)發(fā)出,允許多個(gè)Untag的幀從交換機(jī)發(fā)出
接口接收幀時(shí)處理動(dòng)作
同Trunk接口接收幀時(shí)的處理動(dòng)作,只不過(guò)接口所屬Vlan范圍擴(kuò)大了,只要在Untag Vlan ID列表或Tag Vlan ID列表中的任意一個(gè)都可以
接口收到帶Tag幀,如果此Tag在接口所屬Vlan中;則允許其進(jìn)入交換機(jī)內(nèi)部
接口收到帶Tag幀,如果此Tag不在接口所屬Vlan中;則丟棄(無(wú)論Tag是否與PVID相同,只要此Tag不在允許通過(guò)的Vlan中都丟棄)
接口收到帶UnTag幀,當(dāng)PVID在接口所屬Vlan中時(shí),允許其進(jìn)入交換機(jī)內(nèi)部,并打上PVID;當(dāng)PVID不在接口所屬Vlan中時(shí)則丟棄
接口發(fā)送幀時(shí)處理動(dòng)作
要發(fā)送的此幀帶Tag,此Tag不在接口所屬Vlan中,則禁止此幀從交換機(jī)內(nèi)部通過(guò)此接口發(fā)送出去
要發(fā)送的此幀帶Tag,此Tag在接口所屬Vlan中,如果是在Untag Vlan ID列表中時(shí),則剝離此Tag標(biāo)簽,并允許此幀從交換機(jī)內(nèi)部通過(guò)此接口發(fā)送出去
要發(fā)送的此幀帶Tag,此Tag在接口所屬Vlan中,如果是在Tag Vlan ID列表中,則允許此幀從交換機(jī)內(nèi)部通過(guò)此接口發(fā)送出去
如果要發(fā)送的此幀為UnTag,無(wú)此情況(進(jìn)入到二層交換機(jī)的幀都帶tag,默認(rèn)tag1)
不同Vlan之間的通信
一般來(lái)說(shuō),不同的Vlan為不同的網(wǎng)段,如果為不同網(wǎng)段不同Vlan下的通信,實(shí)現(xiàn)方式有以下三種
1、在交換機(jī)上配置三層Vlan接口(也就是Vlanif接口--是一個(gè)虛擬接口,與Vlan對(duì)應(yīng))
2、通過(guò)單臂路由實(shí)現(xiàn),交換機(jī)只需要為二層交換機(jī)(通過(guò)在路由器上的某個(gè)物理接口創(chuàng)建多個(gè)虛擬的子接口,每個(gè)子接口都有對(duì)應(yīng)的Vlan編號(hào),該接口只能接受對(duì)應(yīng)Vlan編號(hào)的數(shù)據(jù))
3、為每一個(gè)Vlan使用一根網(wǎng)線來(lái)完成通信(不推薦)
如果不同的Vlan為相同網(wǎng)段,可以通過(guò)修改二層端口的接口類型來(lái)實(shí)現(xiàn)互通。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:Vlan的封裝模式和端口講解(Access、Trunk、Hypbrid端口)
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