MARVEL出產的高端千兆以太網交換芯片,對每個端口支持不同的交換模式。
包括4種模式:
Secure模式:所帶VLAN tag必須存在于VTU表中,且入端口必須是該VLAN成員,否則丟棄報文。
Check模式:所帶VLAN tag必須存在于VTU表中,否則丟棄報文。
Fallback模式:入端口報文不丟棄。
802.1Q Disabled:802.1Q關閉,使用端口VLAN模式,所有報文透傳。
前3種模式都遵循802.1Q規則,報文進入后按照VLAN表項進行轉發,不同就在于進入的時候條件限制,有的未作限制(Fallback模式),有的(Secure模式)要求嚴格。在實現基于802.1Q的VLAN時采用第1種,Secure模式。報文進來時先識別所帶的VLANtag。若所帶VLAN tag未存在于VLAN表項中,或者進來的端口不屬于該VLAN tag的VLAN成員,報文被丟棄,順利進入的報文則指定VLAN tag的VID進行轉發;若報文中不帶VLAN tag,則判斷該端口的缺省VLAN(PVID),當端口未加入缺省VLAN,報文被丟棄,當端口已經加入缺省VLAN 時,則指定PVID進行轉發。
在實現基于端口的VLAN時采用第4種,802.1Q Disabled。此時端口不識別報文所帶的VLAN tag,被認為是不帶VLAN tag的報文并被加上它的PVID,結合VLANTable(Port Base VLAN Table)的取值,查找MAC表進行轉發。
關于端口隔離:
端口隔離是比VLAN表更底層的隔離,它在802.1Q使能的情況也生效,也就是說配置了隔離的端口即使在同一VLAN中也不相通。
通過端口隔離特性,用戶可以對需要進行控制的端口配置端口隔離功能,實現所有需要隔離端口之間業務數據的隔離,既增強了網絡的安全性,也為用戶提供了靈活的組網方案。
此功能可以通過配置芯片內部VLANTable來實現。
端口類型
6095芯片從邏輯功能上可以實現如下三種的以下三種端口類型:
Access類型,端口只能屬于 1 個VLAN,只能接收和發送1個 VLAN 的報文(發送報文不帶Tag),一般用于與終端用戶之間的連接;
Trunk 類型,端口可以屬于多個 VLAN,可以接收和發送多個 VLAN 的報文(發送報文都帶Tag),一般用于與交換機之間的連接;
Hybrid類型,端口可以屬于多個 VLAN,可以接收和發送多個 VLAN 的報文(Untagged的VLAN發送報文都不帶Tag,tagged的VLAN發送的報文都帶vlan tag),一般用于特殊場景的連接。
在802.1Q模式下,端口對標簽的處理需要在VTU表項中配置標簽處理模式,配置VTU Data Register(Reg0x07~09)。也就是說對每條VLAN,一個端口的標簽處理方式可以不同,這樣的處理才能實現如上描述的Hybrid類型。
不同連接類型的端口加入VLAN的Tagged或Untag成員,Access端口只能加入Untag成員;Trunk端口以Untag成員加入等于自身PVID的VLAN,其余以Tagged方式加入;Hybrid端口按需求加入Untag成員或者Tagged成員。
關于端口PVID
當以太網端口接收到不帶VLANTag 的報文時,端口將在缺省VLAN 的范圍內傳輸該報文。Access端口只能屬于 1 個VLAN,所以它的缺省VLAN 就是它所在的VLAN;Trunk 端口和Hybrid端口可以屬于多個 VLAN,所以需要手工設置端口的缺省VLAN ID。
端口PVID可以通過修改寄存器來實現。
VLAN表項
用戶可以將端口加入到指定的VLAN中。執行該配置以后,以太網端口就可以轉發指定VLAN 的報文,從而實現本交換機上的VLAN 與對端交換機上相同 VLAN 的互通。
Access端口只能加入到 1 個VLAN 中,Trunk 端口和Hybrid端口可以加入到多個 VLAN 中,端口加入VLAN 時的處理。
報文處理方式
對MARVELL芯片而言,將端口加入VLAN并指定了端口的缺省VLAN后,三類端口對報文的接收和發送會有不同的處理方式:
Access端口收發報文的處理
Trunk端口收發報文的處理
Hybrid端口收發報文的處理
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原文標題:關于千兆以太網芯片及VLAN淺析
文章出處:【微信號:ALIFPGA,微信公眾號:FPGA極客空間】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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