vlan的三种模式

untag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
下图说明了802.1Q封装tag报文帧结构


带802.1Q的帧是在标准以太网帧上插入了4个字节的标识。其中包含:
2个字节的协议标识符(TPID),当前置0x8100的固定值,表明该帧带有802.1Q的标记信息。
2个字节的标记控制信息(TCI),包含了三个域。
Priority域,占3bits,表示报文的优先级,取值0到7,7为最高优先级,0为最低优先级。该域被802.1p采用。
规范格式指示符(CFI)域,占1bit,0表示规范格式,应用于以太网;1表示非规范格式,应用于Token Ring。
VLAN ID域,占12bit,用于标示VLAN的归属。
以太网端口有三种链路类型:Access、Hybrid和Trunk。
1  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;
2  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;
3  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。

一般PC机(电脑)发送的是untag的报文。

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”


交换机接口出入数据处理过程如下:
Access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)
Access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






### VLAN间通信的三种实现方式及原理 VLAN间通信是现代网络架构中的关键需求之一,其目的是让属于不同VLAN的设备能够互相通信。以下是VLAN间通信的三种主要实现方式及其原理: #### 1. 单臂路由(Router on a Stick) 单臂路由是一种通过单一物理链路连接路由器和交换机的方式,利用子接口来实现多个VLAN间的通信。路由器的一个物理接口被配置为多个逻辑子接口,每个子接口对应一个VLAN,并分配相应的IP地址[^2]。 - **实现原理**:交换机上的Trunk端口会将带有VLAN标签的数据帧传递给路由器。路由器根据数据帧的目的IP地址和子网掩码,选择合适的子接口进行转发。由于所有VLAN流量都通过同一个物理接口传输,因此需要依赖802.1Q协议来区分不同VLAN的数据帧[^3]。 - **优点与缺点**:此方法简单易行,但性能较低,容易成为网络瓶颈,尤其是在高流量环境下。 #### 2. 三层交换(Layer 3 Switching) 三层交换结合了二层交换和三层路由的功能,能够在硬件层面快速实现VLAN间的通信。三层交换机通过内部的路由引擎处理不同VLAN间的流量,同时保留了交换机的高速转发能力[^1]。 - **实现原理**:三层交换机为每个VLAN创建一个虚拟的三层接口(SVI,Switch Virtual Interface),并为其分配IP地址。当接收到跨VLAN的数据包时,三层交换机会根据目的IP地址查找路由表,并通过硬件加速完成转发。这种方式避免了单臂路由中路由器性能不足的问题,同时提高了可靠性和可扩展性。 - **优点与缺点**:三层交换具有高性能、低延迟的特点,但设备成本较高,适合中大型企业网络环境。 #### 3. 多层路由器(Multi-Layer Router) 多层路由器是一种独立的网络设备,具备完整的二层和三层功能,可以作为VLAN间通信的核心设备。它通过多个物理接口或逻辑子接口连接到不同的VLAN。 - **实现原理**:多层路由器为每个VLAN分配一个独立的物理接口或子接口,并配置相应的IP地址。当接收到来自某个VLAN的数据包时,路由器会根据目的IP地址查找路由表,并将数据包转发到目标VLAN的接口。这种方法类似于单臂路由,但使用了更多的物理接口,从而减少了单点故障的风险。 - **优点与缺点**:多层路由器提供了更高的灵活性和冗余性,但设备成本较高,且需要更多的物理端口资源。 ### 示例代码 以下是一个简单的三层交换配置示例: ```cisco interface Vlan10 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 no shutdown ! interface Vlan20 ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 no shutdown ! ip routing ``` 上述配置为两个VLANVLAN10和VLAN20)分别创建了虚拟接口,并启用了三层路由功能。 ---
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