非常详尽的经典VLAN学习笔记(4)——VLAN的汇聚链接、IEEE802.1Q与ISL

◎VLAN的汇聚链接 

需要设置跨越多台交换机的VLAN时……

到此为止,我们学习的都是使用单台交换机设置VLAN时的情况。那么,如果需要设置跨越多台交换机的VLAN时又如何呢?

在规划企业级网络时,很有可能会遇到隶属于同一部门的用户分散在同一座建筑物中的不同楼层的情况,这时可能就需要考虑到如何跨越多台交换机设置VLAN的问题了。假设有如下图所示的网络,且需要将不同楼层的ACBD设置为同一个VLAN

非常详尽的经典VLAN学习笔记(4)——VLAN的汇聚链接、IEEE802.1Q与ISL

这时最关键的就是“交换机1和交换机2该如何连接才好呢?

最简单的方法,自然是在交换机1和交换机2上各设一个红、蓝VLAN专用的接口并互联了。

非常详尽的经典VLAN学习笔记(4)——VLAN的汇聚链接、IEEE802.1Q与ISL

但是,这个办法从扩展性和管理效率来看都不好。例如,在现有网络基础上再新建VLAN时,为了让这个VLAN能够互通,就需要在交换机间连接新的网线。建筑物楼层间的纵向布线是比较麻烦的,一般不能由基层管理人员随意进行。并且,VLAN越多,楼层间(严格地说是交换机间)互联所需的端口也越来越多,交换机端口的利用效率低是对资源的一种浪费、也限制了网络的扩展。

为了避免这种低效率的连接方式,人们想办法让交换机间互联的网线集中到一根上,这时使用的就是汇聚链接(Trunk Link

 

何谓汇聚链接?

汇聚链接(Trunk Link)指的是能够转发多个不同VLAN的通信的端口

汇聚链路上流通的数据帧,都被附加了用于识别分属于哪个VLAN的特殊信息

现在再让我们回过头来考虑一下刚才那个网络如果采用汇聚链路又会如何呢?用户只需要简单地将交换机间互联的端口设定为汇聚链接就可以了。这时使用的网线还是普通的UTP线,而不是什么其他的特殊布线。图例中是交换机间互联,因此需要用交叉线来连接。

接下来,让我们具体看看汇聚链接是如何实现跨越交换机间的VLAN的。

A发送的数据帧从交换机1经过汇聚链路到达交换机2时,在数据帧上附加了表示属于红色VLAN的标记

交换机2收到数据帧后,经过检查VLAN标识发现这个数据帧是属于红色VLAN的,因此去除标记后根据需要将复原的数据帧只转发给其他属于红色VLAN的端口。这时的转送,是指经过确认目标MAC地址并与MAC地址列表比对后只转发给目标MAC地址所连的端口。只有当数据帧是一个广播帧、多播帧或是目标不明的帧时,它才会被转发到所有属于红色VLAN的端口。

蓝色VLAN发送数据帧时的情形也与此相同。

非常详尽的经典VLAN学习笔记(4)——VLAN的汇聚链接、IEEE802.1Q与ISL

通过汇聚链路时附加的VLAN识别信息,有可能支持标准的“IEEE 802.1Q”协议,也可能是Cisco产品独有的“ISLInter Switch Link)”。如果交换机支持这些规格,那么用户就能够高效率地构筑横跨多台交换机的VLAN

另外,汇聚链路上流通着多个VLAN的数据,自然负载较重。因此,在设定汇聚链接时,有一个前提就是必须支持100Mbps以上的传输速度

另外,默认条件下,汇聚链接会转发交换机上存在的所有VLAN的数据。换一个角度看,可以认为汇聚链接(端口)同时属于交换机上所有的VLAN。由于实际应用中很可能并不需要转发所有VLAN的数据,因此为了减轻交换机的负载、也为了减少对带宽的浪费,我们可以通过用户设定限制能够经由汇聚链路互联的VLAN

关于IEEE802.1QISL的具体内容,将在下一讲中提到。


 

◎IEEE802.1QISL

汇聚方式

在交换机的汇聚链接上,可以通过对数据帧附加VLAN信息,构建跨越多台交换机的VLAN

附加VLAN信息的方法,最具有代表性的有:

  • IEEE802.1Q

  • ISL

现在就让我们看看这两种协议分别如何对数据帧附加VLAN信息。

 

IEEE802.1Q

IEEE802.1Q,俗称“Dot One Q”,是经过IEEE认证的对数据帧附加VLAN识别信息的协议。

在此,请大家先回忆一下以太网数据帧的标准格式。

IEEE802.1Q所附加的VLAN识别信息,位于数据帧中“发送源MAC地址”与“类别域(Type Field)”之间。具体内容为2字节的TPID2字节的TCI,共计4字节。

在数据帧中添加了4字节的内容,那么CRC值自然也会有所变化。这时数据帧上的CRC是插入TPIDTCI后,对包括它们在内的整个数据帧重新计算后所得的值
非常详尽的经典VLAN学习笔记(4)——VLAN的汇聚链接、IEEE802.1Q与ISL

而当数据帧离开汇聚链路时,TPIDTCI会被去除,这时还会进行一次CRC的重新计算

TPID的值,固定为0x8100。交换机通过TPID,来确定数据帧内附加了基于IEEE802.1QVLAN信息。而实质上的VLAN ID,是TCI中的12位元。由于总共有12位,因此最多可供识别4096VLAN

基于IEEE802.1Q附加的VLAN信息,就像在传递物品时附加的标签。因此,它也被称作“标签型VLANTagging VLAN”。

 

ISLInter Switch Link

ISL,是Cisco产品支持的一种与IEEE802.1Q类似的、用于在汇聚链路上附加VLAN信息的协议。

使用ISL后,每个数据帧头部都会被附加26字节的“ISL包头(ISL Header)”,并且在帧尾带上通过对包括ISL包头在内的整个数据帧进行计算后得到的4字节CRC值。换而言之,就是总共增加了30字节的信息。

在使用ISL的环境下,当数据帧离开汇聚链路时,只要简单地去除ISL包头和新CRC就可以了。由于原先的数据帧及其CRC都被完整保留,因此无需重新计算CRC

非常详尽的经典VLAN学习笔记(4)——VLAN的汇聚链接、IEEE802.1Q与ISL

ISL有如用ISL包头和新CRC将原数据帧整个包裹起来,因此也被称为“封装型VLANEncapsulated VLAN”。

需要注意的是,不论是IEEE802.1Q的“Tagging VLAN”,还是ISL的“Encapsulated VLAN”,都不是很严密的称谓。不同的书籍与参考资料中,上述词语有可能被混合使用,因此需要大家在学习时格外注意。

并且由于ISLCisco独有的协议,因此只能用于Cisco网络设备之间的互联

╠整理自网络

anzhihe安志合个人博客,版权所有丨 如未注明,均为原创 丨转载请注明转自:https://chegva.com/1084.html | ☆★★每天进步一点点,加油!★★☆

您可能还感兴趣的文章!

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注