二 網絡工程知識VLAN的基礎和配置:802.1q幀;Access、Trunk、Hybrid接口工作模式過程與配置;VLANIF的小實驗

介紹-VLANVLAN(Virtual Local Area Network)即虛擬局域網 , 工作在數據鏈路層 。
交換機將通過:接口、MAC、基于子網、協議劃分(IPv4和IPv6)、基于策略的方式劃分VLAN的方式 , 將接入的設備進行劃分 。

  • 目的:
    • VLAN 可以將同一個物理網絡劃分為多個邏輯網段 , 從而減小廣播域 , 節約交換機性能 , 抑制網絡風暴 。
    • VLAN之間無法二層互通 , 可以隔離業務 , 增強網絡安全性 。
以太網報文
  • 在交換機中以太網(EtherNet)有untag和tag兩種報文 。untag幀即終端可以識別的普通以太網幀 。tag幀在源mac地址(SA)和幀負載(Frame Load)之間有一段4Byte的Tag字段 。
幀特點Ethernet幀untag , 一般指端設備可識別802.1q幀在Ethernet幀的基礎上加上Tag字段 , 一般用于交換機之間
二 網絡工程知識VLAN的基礎和配置:802.1q幀;Access、Trunk、Hybrid接口工作模式過程與配置;VLANIF的小實驗

文章插圖
圖1.802.1q幀tag示意圖
  • 這個Tag字段中主要內容是VLAN ID , 保存著VLAN 。
    • VLAN ID占用12bit , 可以記錄到4096個數字 , 去除全0和全1的情況 , 所以VLAN范圍為1-4094 。
    • CFI占用1bit , 0代表以太網 , 1代表令牌環網(Token Ring) 。
PIVD和三種vlan接口工作模式因為tag的存在 , 交換機可以識別選擇性處理數據幀 , 但是終端設備是無法正常的識別tag , 所以交換機需要為出入端口的數據幀進行處理 。
可以這樣理解 , 交換機之間使用含tag的語言交流 , 終端只懂untag語言 , 所以需要端口承擔不同的工作模式 。
PVIDPVID(Port Default VLAN ID)指的是端口缺省VLAN(端口默認VLAN ID) , 在實際上配置中 , 我們實際上是給端口配置pvid , pvid可以理解就是這個接口要處理端口的一個參數 , 在處理報文時候需要使用 。
ps:這里的收發是站在交換機的角度出發 , 即入接口為交換機收 , 同理出接口為交換機發 。發的時候交換機不會檢查是否是tag幀還是untag幀 , 因為從交換機cpu處理過的都是tag幀 。
ps:一下簡化一下 , untag幀即為標準的以太網幀 , tag幀為帶有vlan的802.1q幀 。
Access接口:
  • 用于交換機連接終端設備 , 在配置交換機的時候只需要配置port default vlan id即pvid , 用于生成vlan id為tag的 , 不涉及allowed list和tag list、untag list 。
  • 收:
    • untag幀 , 打上端口pvid后接收;
    • tag幀(話說應該是接錯了到交換機) , 看vlan id是否等于pvid , 相同則接受 , 不相同就丟棄
  • 發:
    • 將幀中tag字段剔除后發送 。
[alittlemcSW]interface GigabitEthernet 0/0/1[alittlemcSW-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access[alittlemcSW-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10Trunk接口:
  • 用于交換機之間的級聯 。trunk可以設置多個可以通過的vlan id或范圍 , 即allow-pass list 。
  • 收:
    • untag幀 , 打上pvid , 后轉發;
    • tag幀 , 判斷vlan id是否是為allow-pass list中允許的vlan id , 允許則接收 , 否則丟棄 。
  • 發(必是tag幀):
    • 比較幀vlan id和端口pvid是否相同 , 相同則去掉tag發送 , 不相同直接發送 。
[alittlemcSW]interface GigabitEthernet 0/0/2[alittlemcSW-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk[alittlemcSW-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all[alittlemcSW-GigabitEthernet0/0/2]port trunk pvid vlan 10

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