IEEE 802.1q以及ISL介绍

IEEE 802.1q协议也就是“Virtual Bridged Local Area Networks”（虚拟桥接局域网，简称“虚拟局域网”）协议，主要规定了VLAN的实现方法。IEEE 802.1q协议为标识带有VLAN成员信息的以太帧建立了一种标准方法。IEEE802.1q标准定义了VLAN网桥操作，从而允许在桥接局域网结构中实现定义、运行以及管理VLAN拓朴结构等操作。

IEEE 802.1q标准主要用来解决如何将大型网络划分为多个小网络，如此广播和组播流量就不会占据更多带宽的问题。此外IEEE 802.1q标准还提供更高的网络段间安全性。IEEE802.1q完成这些功能的关键在于标签。

VLAN简介

“Virtual LANs”（ 虚拟局域网）目前发展很快，世界上主要的大网络厂商在他们的 交换机设备中都实现了VLAN协议。在一个支持VLAN技术的交换机中，可以将它的 以太网口划分为几个组，比如生产组，工程组，市场组等。这样，组内的各个用户就像在同一个局域网内（可能各组的用户位于很多的交换机上，而非一个交换机）一样，同时，不是本组的用户就无法访问本组的成员，在一定程度上提高了各组的网络安全性。

实际上，VLAN成员的定义可以分为4种：

（1）根据端口划分VLAN

这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的端口来划分的，比如将某交换机的的1~4端口为VLAN A，5~17为VLAN B，18~24为VLAN C……

以上这些属于同一VLAN组的端口可以不连续，如何配置，由管理员决定。另外，如果有多个 交换机的话，例如，可以指定交换机1的1~6端口和交换机2的1~4端口为同一VLAN，即同一VLAN可以跨越数个以太网交换机。

根据端口划分是目前定义VLAN的最常用的方法，IEEE 802.1q协议规定的就是如何根据交换机的端口来划分VLAN。这种划分的方法的优点是定义VLAN成员时非常简单，只要将所有的端口都定义一下就可以了。它的缺点是如果VLAN A的用户离开了原来的端口，到了一个新的 交换机的某个端口，那么就必须重新定义。

（2）根据MAC地址划分VLAN

这种划分VLAN的方法是根据每个 主机的MAC地址来划分的，即对每个MAC地址的主机都配置它属于哪个组。这种划分VLAN的方法的最大优点就是当用户物理位置移动时，即从一个交换机换到其他的交换机时，VLAN不用重新配置。所以可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN。这种方法的缺点是初始化时，所有的用户都必须进行配置，如果有几百个甚至上千个用户的话，配置是非常累的。而且这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低，因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个VLAN组的成员，这样就无法限制 广播包了。另外，对于使用笔记本电脑的用户来说，他们的网卡可能经常更换，这样，VLAN就必须不停地配置。

（3）根据网络层划分VLAN

这种划分VLAN的方法是根据每个主机的 网络层地址或协议类型（如果支持多协议）划分的。虽然这种划分方法可能是根据 网络地址，比如IP地址，子网掩码，但它不是 路由，不要与网络层的路由混淆。它虽然查看每个 数据包的IP 地址，但由于不是路由，所以没有RIP（Routing information Protocol， 路由信息协议），OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先）等 路由协议，而是根据 生成树算法进行桥交换。

这种方法的优点是用户的物理位置改变了，不需要重新配置他所属的VLAN，而且可以根据协议类型来划分VLAN，这对网络管理者来说很重要，还有，这种方法不需要附加的帧标签来识别 VLAN，这样可以减少网络的通信量。其缺点是效率低，因为检查每一个数据包的 网络层地址是很费时的（相对于前面两种方法），一般的 交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的 以太网帧头，但要让芯片能检查IP帧头，需要更高的技术，同时也更费时。当然，这也跟各个厂商的实现方法有关。

（4）根据IP组播划分

IP  组播实际上也是一种VLAN的定义，即认为一个组播组就是一个VLAN组。这种划分的方法将VLAN扩大到了 广域网，因此这种方法具有更大的灵活性，而且也很容易通过 路由器进行扩展。当然这种方法不适合局域网，主要是效率不高，对于局域网的组播，有二层组播协议GMRP。

通过上面可以看出，各种不同的VLAN定义方法有各自的优缺点，所以很多厂商的交换机都实现了不只一种方法，这样网络管理者可以根据自己的实际需要进行选择。另外，许多厂商在实现VLAN的时候，考虑到VLAN配置的复杂性，还提供了一定程度的自动配置和方便的网络管理工具。

以前各个厂商都声称他们的 交换机实现了VLAN，但各个厂商实现的方法都不相同，所以彼此是无法互连，这样，用户一旦买了某个厂商的交换机，就没法买其他厂商的了。而现在，VLAN的标准是IEEE提出的802.1q协议，只有 支持相同的开放标准才能保证网络的互连互通，以及保护网络设备投资。

ISL & DISL：思科交换链路内协议和动态 ISL 协议（ISL & DISL：Cisco Inter-Switch Link Protocol and Dynamic ISL Protocol） 交换链路内协议（ISL），是思科私有协议，主要用于维护交换机和路由器间的通信流量等 VLAN 信息。

和 802.1Q 一样，ISL 作用于 OSI 模型第2层。所不同的是，ISL 协议头和协议尾封装了整个第2层的以太帧。正因为此，ISL 被认为是一种能在交换机间传送第2层任何类型的帧或上层协议的独立协议。ISL 所封装的帧可以是令牌环（Token Ring）或快速以太网（Fast Ethernet），它们在发送端和接收端之间维持不变地实现传送。

IEE 802.1q和ISL对比

他们的功能都是实验交换机之间传输多个vlan信息的。

 ISL是Cisco的一个私有协议，与EIGRP一样，只有Cisco的设备才能够使用，与其他厂商不兼容。
802.1Q是工业标准。所有的厂商都能够使用，比如H3C，Cisco，Juniper，爱立信等。
他们的封装方式不一样。802.1Q是在不破坏原数据帧的情况下在中间插入了区分Vlan的信息；而ISL相当于在外面再打了一层包.在原数据帧的头尾都加了东西。
 因为封装的形式不同，导致ISL与没有做ISL封装的普通数据帧无法识别，无法通信；而802.1Q没有破坏原数据帧结构，所以802.1Q可以与没有做Trunk封装的标准数据帧兼容，正常通信。