VLAN 虛擬局域網
2020-06-12 11:18 更新
一、簡介
VLAN（Virtual Local Area Network） 中文名為"虛擬局域網"。
1.作用
虛擬局域網（VLAN）是一組邏輯上的設備和用戶，這些設備和用戶并不受物理位置的限制，可以根據(jù)功能、部門及應用等因素將它們組織起來，相互之間的通信就好像它們在同一個網段中一樣，由此得名虛擬局域網。
VLAN是一種比較新的技術，工作在OSI參考模型的第2層和第3層，一個VLAN就是一個廣播域，VLAN之間的通信是通過第3層的路由器來完成的。與傳統(tǒng)的局域網技術相比較，VLAN技術更加靈活，它具有以下優(yōu)點： 網絡設備的移動、添加和修改的管理開銷減少；可以控制廣播活動；可提高網絡的安全性。
在計算機網絡中，一個二層網絡可以被劃分為多個不同的廣播域，一個廣播域對應了一個特定的用戶組，默認情況下這些不同的廣播域是相互隔離的。不同的廣播域之間想要通信，需要通過一個或多個路由器。這樣的一個廣播域就稱為VLAN。
以太網是一種基于CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）的共享通訊介質的數(shù)據(jù)網絡通訊技術。當主機數(shù)目較多時會導致沖突嚴重、廣播泛濫、性能顯著下降甚至造成網絡不可用等問題。通過交換機實現(xiàn)LAN互連雖然可以解決沖突嚴重的問題，但仍然不能隔離廣播報文和提升網絡質量。
二、報文格式
1.幀格式
IEEE 802.1Q標準對Ethernet幀格式進行了修改，在源MAC地址字段和協(xié)議類型字段之間加入4字節(jié)的802.1Q Tag。
VLAN幀最小幀長為64字節(jié)。
| 字段 | 長度 | 含義 |
|---|---|---|
| DMAC | 6字節(jié) | DestinationMAC,的MAC地址，IPV4為6字節(jié)，該字段確定幀的接收者。 |
| SMAC | 6字節(jié) | SourceMAC,MAC地址，IPV4為6字節(jié)，該字段標識發(fā)送幀的工作站。 |
| Type | 2字節(jié) | 協(xié)議類型。下表列出了鏈路直接封裝的協(xié)議。 |
| PRI | 3比特 | Priority，長度為3比特，表示幀的優(yōu)先級，取值范圍為0～7，值越大優(yōu)先級越高。用于當阻塞時，優(yōu)先發(fā)送優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)包。如果設置用戶優(yōu)先級，但是沒有VLANID，則VLANID必須設置為0x000。 |
| CFI | 1比特 | CFI (Canonical Format Indicator)，長度為1比特，表示MAC地址是否是經典格式。CFI為0說明是標準格式，CFI為1表示為非標準格式。用于區(qū)分以太網幀、FDDI（Fiber Distributed Digital Interface）幀和令牌環(huán)網幀。在以太網中，CFI的值為0。 |
| VID | 12比特 | LAN ID，長度為12比特，表示該幀所屬的VLAN。在VRP中，可配置的VLAN ID取值范圍為1～4094。0和4095協(xié)議中規(guī)定為保留的VLAN ID。 |
| Length/Type | 2字節(jié) | 指后續(xù)數(shù)據(jù)的字節(jié)長度，但不包括CRC檢驗碼。 |
| Data | 變動 | 數(shù)據(jù)字段的最小長度必須為46字節(jié)以保證幀長至少為64字節(jié)，這意味著傳輸一字節(jié)信息也必須使用46字節(jié)的數(shù)據(jù)字段。 |
| CRC | 4字節(jié) | 用于幀內后續(xù)字節(jié)差錯的循環(huán)冗余檢驗（也稱為FCS或幀檢驗序列）。 |
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