深入了解基于标记的802.1Q的交换机处理数据帧的转发机制

深入了解基于标记的802.1Q的交换机处理数据帧的转发机制

请教一个问题
一个数据包从PC机发出经过ACCESS端口->TRUNK端口->TRunk->ACCESS->PC
数据包发生了怎么样的变化,很是迷惑,赐教！

 

 

郑璐 老师:

Tag 为IEEE802.1Q协议定义的VLAN的标记在数据帧中的标示；
ACCESS端口，TRUNK端口是厂家对某一种端口的叫法，并非IEEE802.1Q协议的标准定义；

这个数据交换的过程比较复杂，如果想解释的话，首先要了解一下 几个IEEE802.1Q协议的定理 ；
1 、下面是定义的各种端口类型对各种数据帧的处理方法 ；

              Tagged 数据帧   Tagged数据帧     Untagged数据帧         Untagged数据帧
                 in             out               in                     out
Tagged端口     原样接收        原样发送      按端口PVID打TAG标记    按照PVID打TAG标记
Untagged端口    丢弃          去掉TAG标记   按端口PVID打TAG标记    原样发送

2 、所谓的Untagged Port和tagged Port不是讲述物理端口的状态，而是将是物理端口所拥有的某一个VID的状态，所以一个物理端口可以在某一个VID上是Untagged Port，在另一个VID上是tagged Port；

3 、一个物理端口只能拥有一个PVID，当一个物理端口拥有了一个PVID的时候，必定会拥有和PVID的TAG等同的VID，而且在这个VID上，这个物理端口必定是Untagged Port；

4 、PVID的作用只是在交换机从外部接受到可以接受Untagged 数据帧的时候给数据帧添加TAG标记用的，在交换机内部转发数据的时候PVID不起任何作用；

5 、拥有和TAG标记一致的VID的物理端口，不论是否在这个VID上是Untagged Port或者tagged Port，都可以接受来自交换机内部的标记了这个TAG标记的tagged 数据帧；

6、拥有和TAG标记一致的VID的物理端口，只有在这个VID上是tagged Port，才可以接受来自交换机外部的标记了这个TAG标记的tagged 数据帧；

以下是神州数码对命令的定义（各个厂家对命令的定义可能不一定一致，但是都必须遵循上面的定理）：

1、Trunk端口就是在一个物理端口上增加这个交换机所有VLAN的VID标示，并且除了和这个物理端口PVID标示一致的VID标示为Untagged Port外，在其他的VID上都是Tagged Port；

2、Access端口就是指拥有一个和PVID标记相同的VID的物理端口，在这个VID上，遵循定理一定为untagged Port；

在了解了以上的基础理论之后，我们在来看一下楼主的问题：

一个数据包从PC机发出经过ACCESS端口->TRUNK端口->TRunk->ACCESS->PC数据包发生了怎么样的变化？

我们先把上述的描述变换为IEEE802.1Q的标准描述：

一个数据包从PC机发出经过（Untagged 数据帧）

ACCESS端口（PVID定义为100，VID=100=Untagged Port）->

TRUNK端口（PVID定义为1〈出厂配置，没有更改〉，VID=1=Untagged Port，VID=100=tagged Port）->

另一个交换机的TRunk端口（PVID定义为1〈出厂配置，没有更改〉，VID=1=Untagged Port，VID=100=tagged Port）->

另一个交换机的ACCESS端口（PVID定义为100，VID=100=Untagged Port）->

PC数据包发生了怎么样的变化？（Untagged 数据帧）

首先假设两台交换机刚刚开机（MAC地址表为空）从PC机发出的数据帧进入交换机的ACCESS端口以后，会按照这个端口的PVID打100的Tag标记，根据交换机的转发原理，交换机会把这个数据帧转发给VID=100的所有端口（除了进口以外），这个过程叫做VLAN Flood；参照上面的定理1；

由于Trunk端口拥有VID=100，所以才可接受这个标记Tag为100的tagged数据帧；参照上面的定理5；

由于Trunk端口在VID=100上为tagged Port，所以在发送数据帧出交换机的时候，不改变Tagged数据帧的结构；参照上面的定理1；

到了另一个交换机的Trunk端口的时候，由于Trunk端口拥有VID=100，所以才可接受这个标记Tag为100的tagged数据帧；参照上面的定理6；

另一个交换机的Trunk端口，接收到标记tag为100的tagged数据帧，并不作任何的更改；参照上面的定理1；

另一个交换机收到到标记tag为100的tagged数据帧，根据交换机的转发原理，交换机会把这个数据帧转发给VID=100的所有端口（除了进口以外）；参照交换机交换原理（受到一个未知目的MAC数据帧）；

这样另一个交换机的ACCESS端口就可以收到标记tag为100的tagged数据帧；参照上面的定理5；

另一个交换机的ACCESS端口在发出标记tag为100的tagged数据帧的时候，会去掉TAG标记，转发untagged数据帧给PC；参照上面的定理1；

这样PC机就收到了这个数据；