交换机学习笔记VLAN

VLAN:不同的VLAN之间在二层网络上互相隔离，数据包（包括广播包）只能在同一VLAN内转发，不能跨越不同的VLAN。要实现这一功能，显示不同VLAN之间的数据是有区别的，它的区别就在于VLAN的标准定义， VLAN由IEEE 802.1Q标准定义，主要在普通二层数据包中多加入4个byte的VLAN标记，其中包括3 bits的优先级字段（802.1p标记），12 bits的VLAN号，称为VID。

带有效VID（12 bits）的VLAN帧（有效VID范围：1~4094，VID 0和4095保留，不是有效的VID.）则被称为VLAN标记帧；

除此之外还有非标记帧：即普通的二层数据包，不带4个字节的VLAN标记；优先权标记帧：

仅带有优先权标记，而VID字段等于0的帧。支持VLAN的交换机对优先权标记帧和非标记帧的处理应相同。



对于这些不同的帧，不同的端口处理机制也是不同的，端口类型，一般可分为：

Access port，一般接终端设备，如IED、PC工作站等，端口仅能属于一个VLAN，转发一个VLAN的流量。

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。

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；

一般交换机的默认配置下，仅有一个VLAN（VID=1，默认VLAN），且所有端口都属于该VLAN。

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下面详细说明不同端口出入数据处理过程：

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，如果有不等则直接丢弃（缺省）如果有相等，接收。

Acess端口发报文： 将报文的VLAN信息剥离，直接发送出去

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，如果可以则原样转发，否则丢弃

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

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：如果可以则原样转发，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）

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 可以用此理论解释如下图示两台PC（属于两个VLAN，同一个网段）间可以通信的问题。