二 网络工程知识VLAN的基础和配置:802.1q帧;Access、Trunk、Hybrid接口工作模式过程与配置;VLANIF的小实验

介绍-VLANVLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网 , 工作在数据链路层 。
交换机将通过:接口、MAC、基于子网、协议划分(IPv4和IPv6)、基于策略的方式划分VLAN的方式 , 将接入的设备进行划分 。

  • 目的:
    • VLAN 可以将同一个物理网络划分为多个逻辑网段 , 从而减小广播域 , 节约交换机性能 , 抑制网络风暴 。
    • VLAN之间无法二层互通 , 可以隔离业务 , 增强网络安全性 。
以太网报文
  • 在交换机中以太网(EtherNet)有untag和tag两种报文 。untag帧即终端可以识别的普通以太网帧 。tag帧在源mac地址(SA)和帧负载(Frame Load)之间有一段4Byte的Tag字段 。
帧特点Ethernet帧untag , 一般指端设备可识别802.1q帧在Ethernet帧的基础上加上Tag字段 , 一般用于交换机之间
二 网络工程知识VLAN的基础和配置:802.1q帧;Access、Trunk、Hybrid接口工作模式过程与配置;VLANIF的小实验

文章插图
图1.802.1q帧tag示意图
  • 这个Tag字段中主要内容是VLAN ID , 保存着VLAN 。
    • VLAN ID占用12bit , 可以记录到4096个数字 , 去除全0和全1的情况 , 所以VLAN范围为1-4094 。
    • CFI占用1bit , 0代表以太网 , 1代表令牌环网(Token Ring) 。
PIVD和三种vlan接口工作模式因为tag的存在 , 交换机可以识别选择性处理数据帧 , 但是终端设备是无法正常的识别tag , 所以交换机需要为出入端口的数据帧进行处理 。
可以这样理解 , 交换机之间使用含tag的语言交流 , 终端只懂untag语言 , 所以需要端口承担不同的工作模式 。
PVIDPVID(Port Default VLAN ID)指的是端口缺省VLAN(端口默认VLAN ID) , 在实际上配置中 , 我们实际上是给端口配置pvid , pvid可以理解就是这个接口要处理端口的一个参数 , 在处理报文时候需要使用 。
ps:这里的收发是站在交换机的角度出发 , 即入接口为交换机收 , 同理出接口为交换机发 。发的时候交换机不会检查是否是tag帧还是untag帧 , 因为从交换机cpu处理过的都是tag帧 。
ps:一下简化一下 , untag帧即为标准的以太网帧 , tag帧为带有vlan的802.1q帧 。
Access接口:
  • 用于交换机连接终端设备 , 在配置交换机的时候只需要配置port default vlan id即pvid , 用于生成vlan id为tag的 , 不涉及allowed list和tag list、untag list 。
  • 收:
    • untag帧 , 打上端口pvid后接收;
    • tag帧(话说应该是接错了到交换机) , 看vlan id是否等于pvid , 相同则接受 , 不相同就丢弃
  • 发:
    • 将帧中tag字段剔除后发送 。
[alittlemcSW]interface GigabitEthernet 0/0/1[alittlemcSW-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access[alittlemcSW-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10Trunk接口:
  • 用于交换机之间的级联 。trunk可以设置多个可以通过的vlan id或范围 , 即allow-pass list 。
  • 收:
    • untag帧 , 打上pvid , 后转发;
    • tag帧 , 判断vlan id是否是为allow-pass list中允许的vlan id , 允许则接收 , 否则丢弃 。
  • 发(必是tag帧):
    • 比较帧vlan id和端口pvid是否相同 , 相同则去掉tag发送 , 不相同直接发送 。
[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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