VLAN(VirtualLocalAreaNetwork,虛擬局域網),通過在支持VLAN的交換機上添加VLAN,并且動態的調整每個端口所屬VLAN(默認端口都屬于VLAN1),實現一臺物理交換機上可以有多個LAN,每個LAN稱作VLAN,VLAN之間的廣播互不可達,VLAN間互不影響。每個VLAN是一個獨立的廣播域,如果不同VLAN中的結點想要互相訪問,需要通過一臺三層或三層以上設備才能實現(比如路由器、三層交換機、防火墻等)。這樣就增加了安全性,可以在三層設備上配置訪問列表來達到流量控制的目的。
為了提高處理效率,交換機內部的數據幀一律都帶有VLANTag,以統一方式處理。當一個數據幀進入交換機接口時,如果沒有帶VLANTag,且該接口上配置了PVID(PortDefaultVLANID),那么,該數據幀就會被標記上接口的PVID。如果數據幀已經帶有VLANTag,那么,即使接口已經配置了PVID,交換機不會再給數據幀標記VLANTag。
由于接口類型不同,交換機對幀的處理過程也不同。下面根據不同的接口類型分別介紹。
表1各類型接口對數據幀的處理方式
交換機間VLAN通信過程
這一部分結合下圖,講解一下802.1Q干線協議的工作流程:
圖中PC1和PC2屬于VLAN2,PC3和PC4屬于VLAN3,SW1和SW2通過干線相連,干線運行的是802.1Q協議。
假設PC1發送消息給PC2,剛開始PC1不知道PC2的MAC地址,所以它首先發送ARP查詢包,查詢PC2的MAC地址,ARP查詢包以廣播形式發送。
交換機SW1收到PC1發送過來的ARP查詢廣播包,SW1知道數據是從fa0/0接收到的,fa0/0被劃分到VLAN2中,是一個接入端口,SW1知道這是一個來自VLAN2的廣播包,SW1在MAC地址表中加入PC1的MAC和VLAN號以及對應的端口號,非VLAN交換機和VLAN交換機都會根據數據的源地址進行學習,只不過VLAN交換機除了記錄源MAC地址,還需要記錄源MAC所對應的VLAN號。
SW1在收到的數據幀中加入VLAN2的標識(VLAN交換機從Access(接入)端口收
到數據時需要插入VLAN標識),接著SW1將這個VLAN2的廣播包從除接收端口以外的所有屬于VLAN2的接口以及主干發送出去,在從所有屬于VLAN2的接入接口發送出去前需要去掉VLAN標識(VLAN交換機從Access將數據發出時要去掉VLAN標識,否則其他計算機不能識別這個加了標識的幀),從主干發送出去的幀不需要去掉VLAN標識(后面介紹到的本地VLAN除外)。也就是說如果此時SW1上還有一個非主干端口也被分配到VLAN2中,這個廣播從這接入端口送出前要去掉VLAN標識,而從SW1的fa0/2發往SW2的數據幀不需要去掉VLAN標識(本地VLAN除外)。
PC3接收不到PC1發出的ARP廣播請求,因為連接PC3的端口被劃分到VLAN3中了,不屬于VLAN2,一個VLAN是一個廣播域。
當SW2從自己的fa0/2接口(主干接口)接收到一個數據幀時,SW2查看數據幀中的VLAN標識,并在本地MAC地址表中添加了幀中源MAC地址、VLAN號以及對應的端口號fa0/2。接下來SW2將決定往哪轉發這個收到的數據幀,SW2通過查看VLAN標識和目的MAC地址,知道這是一個VLAN2的廣播ARP查詢包,SW2將這個包從除接收接口(fa0/2)以外的所有屬于VLAN2的接口以及其他的主干接口(如果有)發送出去,同理,在發出去之前,如果接口屬于接入接口,則去掉VLAN標識,如果是主干端口則保留VLAN標識。
PC4是收不到這個廣播包的,因為不屬于VLAN2,這個時候PC2收到了這個ARP請求包,發現請求的是自己的MAC地址,PC2封裝ARP應答包發給SW2。
SW2收到這個應答包,首先學習PC2的MAC地址和VLAN號以及對應端口到自己的MAC地址表,然后給這個數據幀添加VLAN2標識,之后SW2查詢MAC地址表,找到PC1對應的MAC號、VLAN號和端口號,SW2比較數據幀的源MAC和目的MAC在同一個VLAN2中,SW2將數據幀從目的MAC對應的fa0/2接口發出(PC1的MAC是第5步中收到SW1
發來的數據幀的時候記錄的)。
SW1收到這個數據幀,首先也是對源MAC、VLAN號以及對應端口進行學習,然后查看數據幀中的目的MAC,之前已經保存過PC1的MAC,SW1將目的MAC所在VLAN號和源MAC所在VLAN號進行對比,發現他們處于同一個VLAN2下,SW2將這個數據幀中的VLAN標記去除并直接從目的MAC(PC1的MAC)所對應的端口fa0/0發給PC1。
PC1成功收到ARP應答包,接下來的通信過程和這個步驟類似。
總結:交換機何時添加802.1Q標簽頭(VLAN標簽)與交換機的接口有關,如果交換機的接口接的是一臺計算機,那么這個端口是接入端口,在數據幀進入時被添加802.1Q標簽頭,數據幀從接入端口發出時去掉標簽頭;如果交換機的接口接的是另外一臺交換機,那么這個接口就屬于主干接口(Trunk),數據從這種接口發出一般不會去掉標簽頭(后面演示的NativeVLAN除外)。
責任編輯人:CC
-
交換機
+關注
關注
21文章
2624瀏覽量
99289 -
VLAN通信
+關注
關注
0文章
18瀏覽量
5631
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論