目录

  • 总结整理
    • 1. VLAN 划分种类
      • 1.1. 静态 VLAN
      • 1.2. 动态 VLAN（常见三种）
        • 1.2.1. 基于 MAC 地址的 VLAN (MAC Based VLAN)
        • 1.2.2. 基于子网的 VLAN (Subnet Based VLAN)
        • 1.2.3. 基于用户的 VLAN (User Based VLAN)
        • 1.2.4. 小结
    • 2. 交换机端口
      • 2.1. Access Link（访问链接）
        • 2.1.1. 报文收发规则
      • 2.2. Trunk Link（汇聚链接）
        • 2.2.1. 报文收发规则
      • 2.3. Hybrid Link（混合链接）
        • 2.3.1. 报文收发规则
      • 2.4. 端口状态（Tagged Port 和 Untagged Port）
    • 3. 常见附加 VLAN 信息的方法
    • 4. VLAN 间路由
      • 4.1. 同一 VLAN 内的通信
      • 4.2. 不同VLAN间通信
        • 4.2.1. 交换机接路由器
        • 4.2.2. 三层交换机
      • 4.3. 流
  • 参考链接

总结整理

1. VLAN 划分种类

按照 VLAN 改变情况划分为静态和动态两大类。

1.1. 静态 VLAN

  • 静态 VLAN 又被称为基于端口的 VLAN (Port Based VLAN)；
  • 静态 VLAN 不适合那些需要频繁改变拓补结构的网络。

1.2. 动态 VLAN（常见三种）

1.2.1. 基于 MAC 地址的 VLAN (MAC Based VLAN)

通过查询并记录端口所连计算机上网卡的 MAC 地址来决定端口的所属。

1.2.2. 基于子网的 VLAN (Subnet Based VLAN)

通过所连计算机的 IP 地址来决定端口所属 VLAN 的。

  • 是一种在 OSI 的第三层设定访问链接的方法；
  • 与基于 MAC 地址的 VLAN 相比，能够更为简便地改变网络结构。

1.2.3. 基于用户的 VLAN (User Based VLAN)

根据交换机各端口所连的计算机上当前登录的用户，来决定该端口属于哪个 VLAN。

  • 用户识别信息，一般是计算机操作系统登录的用户，属于 OSI 第四层以上的信息。

1.2.4. 小结

  • 决定端口所属 VLAN 时利用的信息在 OSI 中的层面越高，就越适于构建灵活多变的网络；
  • 其中基于子网的 VLAN 和基于用户的 VLAN 有可能是网络设备厂商使用独有的协议实现的。
种类 说明
静态 VLAN
（基于端口的 VLAN） 		将交换机的各端口固定指派给 VLAN
动态VLAN 基于 MAC 地址的 VLAN 根据各端口所连计算机的 MAC 地址设定
基于子网的 VLAN 根据各端口所连计算机的 IP 地址设定
基于用户的 VLAN 根据端口所连计算机上登录用户设定

2. 交换机端口

  • 以下端口 Access、Trunk 和 Hybrid 都是生产厂家对某种端口的称谓，并非 IEEE802.1Q 协议标准定义。

2.1. Access Link（访问链接）

是指 “只属于一个 VLAN，且仅向该 VLAN 转发数据帧” 的端口，在大多数情况下访问链接所连的是客户机。

2.1.1. 报文收发规则

  • Access 端口和客户端网卡不会发送带 VLAN 标记的报文。
  • 发报文：
    • 情况：向客户端发送信息，或向同 VLAN 的 Access 端口发送信息。
    • 步骤：先将报文中的 VLAN 信息去掉，然后再直接发送。
  • 收报文：
    • 情况：从客户端接收信息，或从非 Access 端口或非客户端接收信息。
    • 步骤：先判断该报文中是否有 VLAN 标记信息，根据下面两种情况分别进一步做处理。
      • 如果没有 VLAN 标记，则打上该 Access 端口的 PVID 后继续转发；
      • 如果有 VLAN 标记，一般默认直接丢弃（某些高端交换机在收帧的 VLAN 标记和端口 PVID 相等时转发，否则丢弃；或者不管是否相同均直接转发）。

2.2. Trunk Link（汇聚链接）

能够转发多个不同 VLAN 的通信的端口，跨越多台交换机的 VLAN 。

  • 汇聚链路上流通的数据帧，都被附加了用于识别分属于哪个 VLAN 的特殊信息。
  • 只有当数据帧是一个广播帧、多播帧或是目标不明的帧时，才会被转发到所有属于标记的 VLAN 端口。
  • 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) 协议。
  • 由于汇聚链接中 VLAN 数据较多，在设定汇聚链接时，最好支持 100Mbps 以上的传输速度。

2.2.1. 报文收发规则

  • 默认情况下 Trunk 端口配置的是 VLAN 1（默认 VLAN）
  • 发报文：
    • 步骤：将要发送报文的 VLAN 标记与 Trunk 端口的 PVID 进行比较。

      • 如果与 PVID 相等，则从报文中去掉 VLAN 标记再发送；
      • 如果与 PVID 不相等，则直接发送。
  • 收报文：
    • 步骤：判断是否有 VLAN 信息。

      • 如果没有 VLAN 标记，则打上该 Trunk 端口的 PVID（视同该帧是来自 PVID 所对应的 VLAN 转发到 PVID 所对应的 VLAN 接口上）；
      • 如果有 VLAN 标记，则判断该 Trunk 端口是否允许该 VLAN 的报文进入：
        • 如果允许，则直接转发；
        • 否则，丢弃。

2.3. Hybrid Link（混合链接）

该类型是华为和 H3C 交换机的一种端口模式。 交换机上既可连接用户主机又可连接其他交换机的端口，它既可连接接入链路又可连接汇聚链路。

2.3.1. 报文收发规则

  • 发报文：

    • 情况：从交换机内部发送信息。
    • 步骤：先判断该报文中是否有 VLAN 标记信息。
      • 如果没有 VLAN 标记，则从报文中去掉 VLAN 标记再发送；
      • 如果有 VLAN 标记则直接发送。
  • 收报文：
    • 步骤：先判断该报文中是否有 VLAN 标记信息。

      • 如果没有 VLAN 标记，则打上该端口的 PVID 后继续转发；
      • 如果有 VLAN 标记，判断端口是否允许该 VLAN 帧进入：允许则转发，否则丢弃。

2.4. 端口状态（Tagged Port 和 Untagged Port）

  • 端口状态 Tagged Por 和 Untagged Port 并非是物理端口状态，而是指物理端口拥有某 VID 的状态。
  • Tagged 帧即表示报文有某 VLAN 标记，Untagged 帧则表示没有。
端口类型 帧类型 Tagged 帧 Untagged 帧
帧方向 IN OUT IN OUT
Tagged 端口 保持不变 根据 PVID 进行标记
Untagged 端口 丢弃 若 VID=PVID 则去掉标记
否则丢弃 		根据 PVID 进行标记 保持不变

3. 常见附加 VLAN 信息的方法

  • IEEE802.1Q：被称作 标签型 VLAN (Tagging VLAN)。

    • 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。
    • 需从新计算校验值：附加后从新计算 CRC 校验值，同理去除时也需如此。
  • ISL：被称为 封装型 VLAN (Encapsulated VLAN)。
    • 只能用于 Cisco 网络设备之间的互联。
    • 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。
    • 无需从新计算校验值：附加后直接去除帧头和帧尾即可。

4. VLAN 间路由

4.1. 同一 VLAN 内的通信

  • 收发信双方同属一个 VLAN 之内的通信，一切处理均在交换机内完成。

4.2. 不同VLAN间通信

4.2.1. 交换机接路由器

  • 在路由器上定义对应各个 VLAN 的 “子接口 (Sub Interface)”。
  • 步骤：
    1. 客户端在发送数据帧之前，需要先用 ARP 获取路由器的 MAC 地址；
    2. 得到路由器的 MAC 地址 R 后，发送往 C 去的数据帧（其中数据帧的目标 MAC 地址是路由器 MAC 地址）；
    3. 交换机收到数据帧后检索 MAC 地址列表中与接收端口同属一个 VLAN 的表项（包括汇聚链接端口）；
    4. 在送往汇聚链接端口前，附加上 VLAN 识别信息；
    5. 路由器收到数据帧后，确认其 VLAN 识别信息，并交由负责相关 VLAN 的子接口接收；
    6. 根据路由器内部的路由表，判断该向哪里中继；
    7. 更改数据帧的目标 MAC 地址为最终目的的 MAC 地址，并附加了属于目的 VLAN 的识别信息；
    8. 交换机收到数据帧后，根据 VLAN 标识信息从 MAC 地址列表中检索属于其标记 VLAN 的表项，并转发。

4.2.2. 三层交换机

  • 本质上就是 “带有路由功能的（二层）交换机”。
  • 步骤：发送方 → 交换机 / 交换模块 → 路由器 / 路由模块 → 交换机 / 交换模块 → 接收方
    1. 针对目标 IP 地址，计算机判断出通信对象不属于同一个网络，因此向默认网关发送数据；
    2. 交换模块通过检索 MAC 地址列表后，判断需要通过内部汇聚链接；
    3. 将数据帧附加属于发送 VLAN 的识别信息，并转发给路由模块；
    4. 路由模块在收到数据帧时，先由数据帧附加的 VLAN 识别信息判断 VLAN 接口进行路由处理；
    5. 在通过汇聚链路时，这次数据帧被附加上属于目的 VLAN 的识别信息；
    6. 交换模块收到后检索目的 VLAN 的 MAC 地址列表，确认转发的端口；
    7. 若是访问链接端口则转发前会先将 VLAN 识别信息除去。

注意：

  • 加速 VLAN 间路由的手法多由各厂商独有的技术所实现，并且该功能的称谓也因厂商而异。例如，在 Cisco 的 Catalyst 系列交换机上，这种功能被称为 “多层交换 (Multi Layer Switching)”。
  • 除了三层交换机的内部路由模块，外部路由器中的某些机型也支持类似的高速 VLAN 间路由机制。

4.3. 流

  • 对于相同起始和终止 IP 地址的数据流，后继的数据不再需要路由器进行路由处理；通过省略反复进行的路由操作，可以进一步提高 VLAN 间路由的速度。
  • 通过在交换机上缓存路由结果，实现了以缆线速度 (Wired Speed) 接收发送方传输来数据的数据、并且能够全速路由、转发给接收方。

参考链接

  • VLAN 介绍（小白易懂）
  • VLAN 详细介绍
  • Access 端口与 Trunk 端口
  • 三种 VLAN 划分具体情况
  • Tagged 和 Untagged 状态

交换机 Vlan 基础知识总结相关推荐

  1. 按不同vlan下发dhcp_电脑网络：交换机VLAN基础知识及基本划分方法，揭开VLAN的面纱...

    一.VLAN基础 VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个 个网段,从而实现虚拟工作组的数据交换技术,这种技术通过在局域网数据帧 ...

  2. 交换机vlan配置实训心得_交换机 VLAN 基础实验报告

    安徽工业经济职业技术学院 - 31715 - 17#424 一.实验目的 掌握交换机vlan创建 学会交换机vlan的划分 实验器材: 两台交换机,4台电脑,直通线若干. 实验拓扑图 二.实验内容 1 ...

  3. 二层交换机VLAN基础配置

    使用access接口 拓扑图: LSW1: <Huawei>system-view //进入系统视图 [Huawei]sysname LSW1 //修改设备名称 [LSW1]vlan ba ...

  4. 华为ensp命令大全_电脑网络：华为交换机基础知识及基本命令配置大全，新手的福音...

    一.交换机常识. 华为作为全球领先的电信解决方案供应商,其产品和业务的分布十分广泛,是众多通信行业的公司学习的典范. 本文主要将以华交换机为例,了解华为交换机的基础知识. 华为交换机基础知识 华为27 ...

  5. 交换机VLAN划分的三种方法

    VLAN划分在企业中的应用比较广泛,许多办理相同业务的用户通过不同的设备接入企业的内网.一般来说,为了方便管理,同时为了网络通信的安全性,避免造成广播风暴,会进行VLAN划分. 下面是本人学习总结的三 ...

  6. 详解FC交换机基础知识

    谈起FC交换机,大家就会想到它是数据中心贵族的象征,也是保证核心业务性能和可靠性的技术基石,但近年来,随着数据中心软件定义,IP化潮流的推进,FC交换机的市场份额有所收缩,但截至目前为止,FC技术仍然 ...

  7. 网络基础知识——交换机路由器

    网络基础知识--交换机&路由器 一:交换机简介 交换机是互联同一局域网的设备,进行简单的存储.转发,不对数据进行任何更改,属于数据链路层设备. 二:交换机的功能 1:数据帧的交换 2:终端用户 ...

  8. 最全FC交换机基础知识详解

    谈起FC交换机,大家就会想到它是数据中心贵族的象征,也是保证核心业务性能和可靠性的技术基石,但近年来,随着数据中心软件定义,IP化潮流的推进,FC交换机的市场份额有所收缩,但截至目前为止,FC技术仍然 ...

  9. [收藏] FC交换机基础知识详解

    谈起FC交换机,大家就会想到它是数据中心贵族的象征,也是保证核心业务性能和可靠性的技术基石,但近年来,随着数据中心软件定义,IP化潮流的推进,FC交换机的市场份额有所收缩,但截至目前为止,FC技术仍然 ...

最新文章

  1. PHP 安全email
  2. [windows版]搭建php的redis环境
  3. 华为与各国政府签订无间谍无后门协议
  4. Create Tables and Build inserts from Tables by using Mygeneration Templates（Sql Server）
  5. c# 调用c库dll ，char*转string的解决办法
  6. [UIKit学习]08.关于自定义控件
  7. （扩展欧几里得）青蛙的约会
  8. Flutter实现倒计时功能
  9. quartz框架_定时任务调度框架Quartz
  10. 11月3日云栖精选夜读：《maven实战》读书笔记2——maven安装（windows和eclipse插件）...
  11. 快慢指针 —— 链表中点
  12. core dump python_python 源码笔记 ---- freeblock
  13. 2022年中级通信工程师的考试资料，考试延期快快点刷题
  14. UTF-8转换为GBK编码
  15. python将文字转换成图片_使用Python脚本将文字转换为图片的实例分享
  16. crt计算机显示器,crt显示器最高分辨率_crt显示器最高刷新率
  17. vm centos火狐找不到服务器
  18. 车辆搜索 -使用triplet loss 训练车辆识别模型
  19. 基于springboot的停车场管理系统设计与实现
  20. 法拉克机器人自动怎么调_FANUC机器人程序自动启动介绍汇总.ppt

热门文章

  1. oracle 游标while循环嵌套,oracle游标循环的嵌套
  2. 数据库系统的核心和基础是
  3. 腾讯员工入侵酒店wifi被罚，浅谈企业wifi的重要性
  4. 中国最值得去的十个小城
  5. 逻辑学跟计算机科学没有关系,逻辑学跟计算机科学没有关系。（）
  6. HQChart实战教程30-A股日K线数据对接-uniapp版本
  7. 2022年一级建造师建筑工程考试模拟试题卷及答案
  8. 软件测试 | 测试开发 | 视频编辑SDK测试
  9. linux lcd显示大数字,wm命令用法及LCD显示图标大小不正常时解决的方法
  10. Android多媒体(音乐播放器)