vlan协议及端口类型

一、VLAN协议

1、协议的应用

802.1Q协议，即Virtual Bridged Local Area Networks协议，主要规定了VLAN的实现。

2、协议结构

每一个支持802.1Q协议的主机，在发送数据包时，都在原来的以太网桢头中的源地址后增加了一个4字节的802.1Q桢头（TPID+TCI），之后接原来以太网的长度或类型域。

• TPID：值为8100，当Ethernet包头中的EtherType的值也为8100时，判断出下层协议也为VLAN（0x8100）
• User Priority：定义用户优先级，包括8个优先级别。主要用于当交换机阻塞时，优先发送哪个数据包。
• CFI：以太网交换机中，规范格式指示器总被设置为0。由于兼容特性，CFI 常用于以太网类网络和令牌环类网络之间，如果在以太网端口接收的帧具有 CFI，那么设置为1，表示该帧不进行转发，这是因为以太网端口是一个无标签端口。
• VLAN ID：这是一个12位的域，指明VLAN的ID，一共4096个（在4096可能的 VID 中，VID＝0 用于识别帧优先级。 4095（FFF）作为预留值，所以 VLAN配置的最大可能值为4094），每个支持802.1Q协议的主机发送出来的数据包都会包含这个域，以指明自己属于哪一个VLAN。

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二、VLAN交换机端口的三种链路类型

1、以太网端口有三种链路类型：access、trunk、hybird

• Access类型的端口只能属于1个VLAN，一般用于连接计算机的端口
• Trunk类型的端口可以允许多个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类型的端口可以允许多个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。

2、缺省VLAN

Access端口只属于1个VLAN，所以它的缺省VLAN就是它所在的VLAN，不用设置；Hybrid端口和Trunk端口属于多个VLAN，所以需要设置缺省VLAN ID.缺省情况下，Hybrid端口和Trunk端口的缺省VLAN为VLAN 1；如果设置了端口的缺省VLAN ID，当端口接收到不带VLAN Tag的报文后，则将报文转发到属于缺省VLAN的端口；当端口发送带有VLAN Tag的报文时，如果该报文的VLAN ID与端口缺省的VLAN ID相同，则系统将去掉报文的VLAN Tag，然后再发送该报文。

注：对于华为交换机缺省VLAN被称为“Pvid Vlan”， 对于思科交换机缺省VLAN被称为“Native Vlan”

3、交换机接口出入数据处理过程

1）Acess端口收报文：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，如果有则直接丢弃（缺省）

2）Acess端口发报文：将报文的VLAN信息剥离，直接发送出去

3）trunk端口收报文：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

4）trunk端口发报文：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

5）hybrid端口收报文：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）

6）hybrid端口发报文：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

注：在同一个三层交换机（或路由器）上建立几个VLAN，默认情况下，这些VLAN是互通的,如果不想让它通，必须要做ACL进行限制。

1. 在旧版的思科交换机上，必须要先运行ip routing，开启路由功能，然后在这个交换机上所有的VLAN间是可能互访的，这种路由叫直连路由！

2. 在新版的思科交换机上，默认就是开启路由功能的，只要正确配置了interface vlan 的IP（即SVI）地址就可以。

3. 在华为等一些厂家的设备也是默认开启的。如果想让他们不能互相访问，反而需要做ACL限制互访，和开放特定的访问。