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图文并茂VLAN详解,让你看一遍就理解VLAN

发布时间:2019-03-21 14:03:56 所属栏目:空间 来源:MrHuaZi
导读:副标题#e# 一、为什么需要VLAN 1.1、什么是VLAN? VLAN(Virtual LAN),翻译成中文是虚拟局域网。LAN可以是由少数几台家用计算机构成的网络,也可以是数以百计的计算机构成的企业网络。VLAN所指的LAN特指使用路由器分割的网络也就是广播域。 在此让我们先复习

现在再让我们回过头来考虑一下刚才那个网络如果采用汇聚链路又会如何呢?用户只需要简单地将交换机间互联的端口设定为汇聚链接就可以了。这时使用的网线还是普通的UTP线,而不是什么其他的特殊布线。图例中是交换机间互联,因此需要用交叉线来连接。

接下来,让我们具体看看汇聚链接是如何实现跨越交换机间的VLAN的。

①、A发送的数据帧从交换机1经过汇聚链路到达交换机2时,在数据帧上附加了表示属于红色VLAN的标记。

②、交换机2收到数据帧后,经过检查VLAN标识发现这个数据帧是属于红色VLAN的。

③、因此去除标记后根据需要将复原的数据帧只转发给其他属于红色VLAN的端口。

这时的转送,是指经过确认目标MAC地址并与MAC地址列表比对后只转发给目标MAC地址所连的端口。

只有当数据帧是一个广播帧、多播帧或是目标不明的帧时,它才会被转发到所有属于红色VLAN的端口。

同理,蓝色VLAN发送数据帧时的情形也与此相同。

图文并茂VLAN详解,让你看一遍就理解VLAN

通过汇聚链路时附加的VLAN识别信息,有可能支持标准的“IEEE 802.1Q”协议,也可能是Cisco产品独有的“ISL(Inter Switch Link)”。如果交换机支持这些规格,那么用户就能够高效率地构筑横跨多台交换机的VLAN。

另外,汇聚链路上流通着多个VLAN的数据,自然负载较重。因此,在设定汇聚链接时,有一个前提就是必须支持100Mbps以上的传输速度。

另外,默认条件下,汇聚链接会转发交换机上存在的所有VLAN的数据。换一个角度看,可以认为汇聚链接(端口)同时属于交换机上所有的VLAN。由于实际应用中很可能并不需要转发所有VLAN的数据,因此为了减轻交换机的负载、也为了减少对带宽的浪费,我们可以通过用户设定限制能够经由汇聚链路互联的VLAN。

关于IEEE802.1Q和ISL的具体内容,将在下一讲中提到。

五、VLAN的汇聚方式(IEEE802.1Q与ISL)

5.1、汇聚方式

在交换机的汇聚链接上,可以通过对数据帧附加VLAN信息,构建跨越多台交换机的VLAN。

附加VLAN信息的方法,最具有代表性的有:

  • IEEE802.1Q
  •  ISL

现在就让我们看看这两种协议分别如何对数据帧附加VLAN信息。

5.2、IEEE802.1Q

IEEE802.1Q,俗称“Dot One Q”,是经过IEEE认证的对数据帧附加VLAN识别信息的协议。

在此,请大家先回忆一下以太网数据帧的标准格式。

IEEE802.1Q所附加的VLAN识别信息,位于数据帧中“发送源MAC地址”与“类别域(Type Field)”之间。具体内容为2字节的TPID和2字节的TCI,共计4字节。

在数据帧中添加了4字节的内容,那么CRC值自然也会有所变化。这时数据帧上的CRC是插入TPID、TCI后,对包括它们在内的整个数据帧重新计算后所得的值。

图文并茂VLAN详解,让你看一遍就理解VLAN

而当数据帧离开汇聚链路时,,TPID和TCI会被去除,这时还会进行一次CRC的重新计算。

TPID的值,固定为0x8100。交换机通过TPID,来确定数据帧内附加了基于IEEE802.1Q的VLAN信息。而实质上的VLAN ID,是TCI中的12位元。由于总共有12位,因此最多可供识别4096个VLAN。

基于IEEE802.1Q附加的VLAN信息,就像在传递物品时附加的标签。因此,它也被称作“标签型VLAN(Tagging VLAN)”。

5.3、ISL(Inter Switch Link)

ISL,是Cisco产品支持的一种与IEEE802.1Q类似的、用于在汇聚链路上附加VLAN信息的协议。

使用ISL后,每个数据帧头部都会被附加26字节的“ISL包头(ISL Header)”,并且在帧尾带上通过对包括ISL包头在内的整个数据帧进行计算后得到的4字节CRC值。换而言之,就是总共增加了30字节的信息。

在使用ISL的环境下,当数据帧离开汇聚链路时,只要简单地去除ISL包头和新CRC就可以了。由于原先的数据帧及其CRC都被完整保留,因此无需重新计算CRC。

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ISL有如用ISL包头和新CRC将原数据帧整个包裹起来,因此也被称为“封装型VLAN(Encapsulated VLAN)”。

(编辑:南平站长网)

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