VLAN中继

 VLAN 中继的定义

 

中继是两台网络设备之间的点对点链路，负责传输多个 VLAN 的流量。VLAN 中继可让 VLAN 扩展到整个网络上。Cisco 支持使用 IEEE 802.1Q 来协调快速以太网接口和千兆以太网接口。随着本节内容的展开，我们将了解 802.1Q。

 

VLAN 中继不属于具体某个 VLAN，而是作为 VLAN 在交换机或路由器之间的管道。

 

802.1Q 帧标记

请记住，交换机属于第 2 层设备。它只根据以太网帧头信息来转发数据包。帧头本身并不包含到底太网帧应该属于哪个 VLAN 的相关信息。因此，当以太网帧进入中继后，以太网帧需要额外的信息来标识自己属于哪个 VLAN。这个过程需要使用 802.1Q 封装帧头来实现。这种帧头向原来的以太网帧添加标记，用以指出该帧属于哪个 VLAN。

 

帧标记这一概念我们已提到多次。第一次是讲解在交换机端口上配置语音模式时提到的。当时我们学习了：经过配置后，Cisco 电话（它包含小型的交换机）会使用 VLAN ID 来标记语音帧；还了解到 VLAN ID 可以在普通范围内 (1-1005)，也可以在扩展范围内 (1006-4094)。那么，怎样才能将 VLAN ID 插入帧中呢？

 

VLAN 帧标记概述

 

在详细探讨 802.1Q 帧之前，很有必要了解交换机从中继链路将帧转发出去时执行什么操作。当交换机在配置了静态 VLAN 的接入模式端口上收到帧后，交换机会拆开该帧、插入 VLAN 标记、重新计算 FCS，然后将标记后的帧从中继端口发送出去。

 

VLAN 标记字段详细信息

 

VLAN 标记字段包含一个 EtherType（以太类型）字段、一个标记控制信息字段和 FCS 字段。

 

EtherType 字段

 

此字段设置为十六进制值 0x8100。此值也称为标记协议 ID (TPID) 值。通过将 EtherType 字段设置为 TPID 值，收到帧的交换机便知道去查找标记控制信息字段中的信息。

 

标记控制信息字段

 

标记控制信息字段包含：

 

3 位的用户优先级 － 用于 802.1p 标准，此标准指出如何加速第 2 层帧的传输。对 IEEE 802.1p 的说明已超出本课程的范围，但是在前面的语音 VLAN 的讨论过程中我们稍微了解了这个标准。

1 位的规范格式标识符 (CFI) － 使令牌环帧轻松地通过以太网链路传送。

 

12 位的 VLAN ID (VID) － VLAN 标识号，最多支持 4096 个 VLAN ID。

 

 

FCS 字段

 

交换机插入 EtherType 字段和标记控制信息字段后，它会重新计算 FCS 值并将结果插入帧中。

 

本征 VLAN 和 802.1Q 中继

 

前面我们已经深入学习了交换机如何使用正确的 VLAN 来标记帧，接下来我们将探讨本征 VLAN。当有标记帧和无标记帧到达 802.1Q 中继端口时，本征 VLAN 是如何协助交换机处理这些帧的呢？

 

本征 VLAN 上的有标记帧

 

有些支持中继的设备在默认情况下会标记本征 VLAN 流量。而发送到本征 VLAN 上的控制流量不应当标记。如果 802.1Q 中继端口在本征 VLAN 上收到有标记帧，则会将该帧丢弃。因此，在配置 Cisco 交换机上的交换机端口时，您需要了解这些设备再进行配置，使它们不会往本征 VLAN 上发送有标记帧。其它厂商生产的在本征 VLAN 上支持有标记帧的设备涉及 IP 电话、服务器、路由器和非 Cisco 交换机。

 

本征 VLAN 上的无标记帧

 

当 Cisco 交换机中继端口收到无标记帧时，它会将这些帧转发给本征 VLAN。您可能还能想起，默认的本征 VLAN 是 VLAN 1。在您配置 802.1Q 中继端口时，默认端口 VLAN ID (PVID) 会得到本征 VLAN ID 的值。所有出入 802.1Q 端口的无标记流量都会根据 PVID 值来转发。例如，如果 VLAN 99 现在被配置为本征 VLAN，则 PVID 为 99，因此所有的无标记流量都被转发到 VLAN 99。但如果本征 VLAN 没有经过重新配置，则 PVID 值设置为 VLAN 1。