VLAN在企业级网络和多功能的设备中,是不可或缺的。了解什么是VLAN,VLAN的用途,VLAN在主机、交换机和路由器中如何设置,这些都可以让我们对VLAN有个全面的认知
VLAN
VLAN
Virtual Local Area Network,虚拟局域网,能够将网络分割成多个广播域
广播域
指的是广播帧(目标MAC地址全部为1)所能传递到的范围,亦即能够直接通信的范围
为什么需要VLAN
公司内所有部门主机同在一个广播域,某主机想广播信息给同一部门的人,又不想让其他部门的人收到
又比如某主机发送的数据帧到达交换机后,在MAC地址表内并没有找到目标MAC地址的表项时,就会进行泛洪,发给其他所有端口,这会增加网络负担
而VLAN通过把交换机的端口配置为不同的vlan id,把广播域分割成多个,具有相同vlan id的端口处于同一个广播域
8021Q协议
广播是在报文的数据链路层,把目标MAC地址设置为全1,交换机收到数据帧后也是根据二层的广播地址进行广播,VLAN想要划分广播域,也需要在报文的二层数据链路层,添加标识VLAN信息的字段
8021Q
8021Q协议规定,在以太网数据帧的目的MAC地址和源MAC地址之后、协议类型字段之前,加入4个字节的VLAN标签(VLAN Tag),用以标识VLAN信息
- TPID
Tag Protocol Identifier(标签协议标识符),标识数据帧类型
根据IEEE 802.1Q标准的定义,取值为0x8100时表示802.1Q Tag(VLAN)帧。如果不支持802.1Q的设备收到这样的帧,会将其丢弃
思科有单独的一个类型被称为ISL( 交换链路内协议)
各设备厂商可以自定义该字段的值。当邻居设备将TPID值配置为非0x8100时, 为了能够识别这样的报文,实现互通,必须在本设备上修改TPID值,确保和邻居设备的TPID值配置一致
- PRI
Priority,标识帧的QoS优先级,取值范围为0~7,值越大优先级越高,当阻塞时,交换机优先发送优先级高的数据包
如果设置用户优先级,但是没有VID(VLAN ID),则VLAN ID必须设置为0x000
- CFI
Canonical Format Indicator,标准格式指示
表示MAC地址是否是标准格式。CFI为0说明是标准格式(以太网帧的MAC地址采用低字节在前),CFI为1表示为非标准格式(以太网帧的MAC地址采用高字节在前)
在以太网中,CFI的值为0
- VID
VLAN ID,表示该帧所属的VLAN
可配置的VLAN ID取值范围为1~4094。协议规定0和4095为保留的VLAN
三个特殊的VID:
- 0x000:设置优先级但无VID
- 0x001:缺省VID
- 0xFFF:预留VID