交换机端口的Vlan、 pvid、tag与untag

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交换机端口的Vlan、 pvid、tag与untag

2024-07-13 02:45| 来源: 网络整理| 查看: 265

1、基本概念

1、VLAN是虚拟局域网,是指网络中的站点不拘泥于所处的物理位置,而可以根据需要灵活地加入不同的逻辑子网中的一种网络技术。   基于交换式以太网的虚拟局域网在交换式以太网中,利用VLAN技术,可以将由交换机连接成的物理网络划分成多个逻辑子网。也就是说,一个虚拟局域网中的站点所发送的广播数据包将仅转发至属于同一VLAN的站点。详细可参考链接vlan是什么?. 2、pvid也叫缺省vlan,在cisco里叫本征vlan,在Trunk和Hybird模式下,存在端口缺省vlan的概念(pvid / native vlan id)。在access模式下的端口缺省vlan就是端口放行的那个vlan,即 端口vid == pvid。 3、tag是指vlan的标签,即vlan的id,用于指明数据包属于那个vlan,untag指数据包不属于任何vlan,没有vlan标记。   untag报文就是普通的ethernet报文,普通PC机的网卡是可以识别这样的报文进行通讯;tag报文结构的变化是在源mac地址和目的mac地址之后,加上了4bytes的vlan信息,也就是vlan tag头;一般来说这样的报文普通PC机的网卡是不能识别的。简单来说pc只能识别没有tag的报文。

2、交换机端口的三种模式

交换机的端口模式有三种

Access:Access口只能属于1个VLAN,一般用于连接计算机的端口。Trunk :Trunk口可以允许多个VLAN通过,可以接收和发送多个VLAN的报文,一般用于交换机之间连接的端口;Hybrid:Hybrid口可以允许多个VLAN通过,可以接收和发送多个VLAN的报文,可以用于交换机之间连接,也可以用于连接用户的计算机。   Hybrid端口和Trunk端口在接收数据时,处理方法是一样的,唯一不同之处在于发送数据时:Hybrid端口可以允许多个VLAN的报文发送时不打标签,而Trunk端口只允许缺省VLAN的报文发送时不打标签 3、交换机端口的tag与untag

一般来说,交换机的端口可以以tag的方式属于多个VLAN,但只能以untag的方式属于一个VLAN。untag的方式属于的那个VLAN,称做端口的本征VLAN。而以tag方式加入的那些VLAN,就是端口的关联VLAN了。   一般来说,当一个端口收到一个不带802.1Q标记的以太网帧(Untag报文)时,它会在该数据帧中插入该端口的本征vlan(default VID)的Tag标记值,并会在本征Vlan关联的端口根据FDB表(即MAC 地址转发表)转发。如果根据FDB表查得的端口以tagged模式属于Vlan,交换机会保留以太网帧中的802.1Q标记并从该端口转发出去,如果是untag的,则去掉802.1Q标记并从该端口转发出去;

4、不同端口模式的处理过程 Acess端口: 收到一个报文,判断是否有VLAN信息:如果没有则打上端口的PVID,并进行交换转发,如果有则根据包含的Vlan是否符合端口Vlan,是则进行交换转发,否则直接丢弃(缺省) 发报文时将报文的VLAN信息剥离,直接发送出去 。Trunk端口: 收到一个报文,判断是否有VLAN信息:如果没有则打上端口的PVID,并进行交换转发,如果有判断该trunk端口是否允许该 VLAN的数据进入:如果可以则转发,否则丢弃 发报文时比较端口的PVID和将要发送报文的VLAN信息,如果两者相等则剥离VLAN信息,再发送,如果不相等则直接发送Hybrid端口: 收到一个报文,判断是否有VLAN信息:如果没有则打上端口的PVID,并进行交换转发,如果有则判断该hybrid端口是否允许该VLAN的数据进入:如果可以则转发,否则丢弃(此时端口上的untag配置是不用考虑的,untag配置只对发送报文时起作用) 发报文时 1、判断该VLAN在本端口的属性(disp interface 即可看到该端口对哪些VLAN是untag, 哪些VLAN是tag) 2、如果是untag则剥离VLAN信息,再发送,如果是tag则直接发送 即发送时先查tag表,如果报文的vlan tag在tag表中则taged转发,不在tag表中时再查询untag表,如果在则untaged发送,两者都不在则丢弃 5、关于Vlan 标签的总结

报文入方向: 在入方向上,交换机的根本任务是决定该报文是否允许进入该端口,根据入报文的tag/untag的属性以及端口属性,细分为如下情况: 1 报文为untag:允许报文进入该端口,并打上PVID的vlan tag,与端口属性无关。 2 报文为tag:在这种情况下,需要交换机来判断是否允许该报文进入端口: (1)Access端口:PVID和报文中的vlan tag标明的vlan一致,接受并处理报文。否则丢弃; (2)Trunk/Hybrid端口:如果端口允许tag中标明的vlan通过,则接收并处理报文,否则丢弃 报文出方向: 在出方向上,交换机已经完成对报文的转发,其根本任务就是在转发出端口时,是否携带tag转发出去,根据出端口属性,细分如下情况: (1)Access端口:将vlan tag标签剥掉,不带tag转发,即untagged转发。 (2)Trunk端口:报文所在vlan和PVID相同,则报文不带tag发送;否则带tag (3)Hybrid端口:报文所在VLAN配置为tag,则报文带tag,否则不带tag

端口模式收包,报文带tag收包,报文无tag发包,报文带tag发包,报文无tagAccessPVID和报文中的vlan tag一致时接收,否则丢弃封装上端口PVID,向在该VLAN中的端口转发若匹配PVID,剥离tag发送出去;不匹配,则丢弃报文进来会有tag或者被打上tag,因此无该场景Trunk在允许的VLAN列表中,则接收,否则丢弃;(无论是否等于PVID都不修改VLAN标记)同上如果等于PVID,则剥离后发送,若在允许列表中,则直接发送;其他丢弃同上Hybrid在VLAN tag列表中,则接收,否则丢弃;(无论是否等于PVID都不修改VLAN标记)同上如果在tag表中则带tag发送,在untaged 表则剥离后发送,(即若在允许列表中,则直接发送)同上

总结上述

Access口 只允许接收和转发携带本端口PVID的报文,并且在转发出口会剥除报文vlan tag标签。若报文本身不携带vlan tag标签,会在入口时打上本PVID的vlan标签后再untagged转发。Trunk 口 只允许接收和转发携带本端口允许Vlan的报文,直接携带tag转发(携带PVID除外,此时会进行untagged转发)。若报文本身不携带vlan tag标签,会在入口时打上本PVID的vlan标签再转发untagged。Hybrid口 与Trunk相似,只允许接收和转发携带本端口允许Vlan的报文。但不同的是在会根据untagged 表中标识的Vlan进行untagged 转发 , tagged表中标识的Vlan进行转发tagged转发。简单理解就是 Hybrid口相当于是一个包含了多个PVID的Trunk口。

以上是个人学习交换机二层端口过程进行的学习总结,如有错误,欢迎指出~~~



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