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      工業(yè)網(wǎng)管交換機(jī)VLAN基礎(chǔ)與劃分

      2022年01月19日 08:31:29人氣:411來源:深圳市訊記科技有限公司

      1.VLAN
           VLAN(Virtual Local Area Network ,虛擬局域網(wǎng))是一組邏輯上的設(shè)備和用戶,這些設(shè)備和用戶不受物理位置的限制,可以根據(jù)功能、部門及應(yīng)用等因素設(shè)定為一個群組,使它們之間通信像在同一個物理分段中。處于不同VLAN內(nèi)的主機(jī)之間通信必須通過路由器或三層交換機(jī)設(shè)備。
      2.802.1Q VLAN
           IEEE 802.1Q協(xié)議,即Virtual Bridged Local Area Networks協(xié)議,主要規(guī)定VLAN的實現(xiàn)。
           802.1Q協(xié)議為標(biāo)識帶有VLAN成員信息的以太網(wǎng)幀建立一種標(biāo)準(zhǔn)的方法。802.1Q VLAN在報文中添加標(biāo)識VLAN的字段,工業(yè)交換機(jī)在進(jìn)行幀轉(zhuǎn)發(fā)的同時判斷VLAN是否匹配,從而確定其互通性。由于普通交換機(jī)工作在OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層,只能對報文的數(shù)據(jù)鏈路層封裝進(jìn)行識別。因此,如果添加識別字段,也需要添加到數(shù)據(jù)鏈路層封裝中。
           傳統(tǒng)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀在目的MAC地址和源MAC地址之后封裝的是上層協(xié)議的類型字段,如下圖所示。
           其中DA表示目的MAC地址,SA表示源MAC地址,Type表示報文所屬協(xié)議類型。
           IEEE 802.1Q協(xié)議規(guī)定在目的MAC地址和源MAC地址之后封裝4個字節(jié)的VLAN Tag,用以標(biāo)識VLAN的相關(guān)信息。
           VLAN Tag包含以下四個字段:分別是TPID(Tag Protocol Identifier,標(biāo)簽協(xié)議標(biāo)識符)、Priority、CFI(Canonical Format Indicator,標(biāo)準(zhǔn)格式指示位)和VLAN ID。
           TPID:標(biāo)簽協(xié)議標(biāo)識符,Tag Protocol Identifie的簡稱。用來判斷本數(shù)據(jù)幀是否帶有 VLAN Tag,長度為16bit,缺省取值為0x8100。由于TPID字段在以太網(wǎng)報文中所處位置與不帶VLAN Tag的報文中協(xié)議類型所處位置相同,為避免網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)和接收造成混亂,設(shè)備將不允許TPID配置為常用協(xié)議類型值。
      2.VLAN優(yōu)點
           VLAN 的主要優(yōu)點在于提供了一個網(wǎng)絡(luò)分段系統(tǒng),比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)具有更高的靈活性。
           1)靈活創(chuàng)建虛擬工作組,使用VLAN 可以創(chuàng)建跨物理網(wǎng)絡(luò)范圍的虛擬工作組,當(dāng)用戶的物理位置在虛擬工作組范圍內(nèi)移動時,不需要更改網(wǎng)絡(luò)配置即可以正常訪問網(wǎng)絡(luò)。
           2)控制廣播域的范圍,局域網(wǎng)內(nèi)的廣播報文被限制在一個VLAN 內(nèi),節(jié)省了帶寬,提高了網(wǎng)絡(luò)處理能力。
           3)增強(qiáng)了LAN 的穩(wěn)定性,由于報文在數(shù)據(jù)鏈路層被VLAN 劃分的廣播域所隔離,因此各個VLAN 內(nèi)的主機(jī)間不能直接通信,需要通過路由器或三層交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備對報文進(jìn)行三層轉(zhuǎn)發(fā)。
      3.深圳訊記工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)管型交換機(jī)VLAN配置(基于端口的VLAN劃分)3.1使能802.1Q VLAN
           要使所劃分的VLAN組生效,您必須使能802.1Q VLAN功能。
           步驟1在左側(cè)導(dǎo)航中選擇“虛擬局域網(wǎng) < VLAN全局”,進(jìn)入VLAN全局設(shè)置頁面。
           步驟2在“802.1Q VLAN”中選擇“Enabled”。
           表 4-4 VLAN全局參數(shù)

      值域

      描述

      802.1Q VLAN

      Enabled,Disabled

      缺省值:Disabled

      啟用或禁用802.1Q VLAN。

      Enable:表示啟用802.1Q VLAN。

      Disabled:表示禁用802.1Q VLAN。

      VLAN TPID

      取值范圍為:0x0001~0xffff

      缺省值:0x8100

      設(shè)置TPID的值。

      由于TPID字段在以太網(wǎng)報文中所處位置與不帶VLAN Tag的報文中協(xié)議類型所處位置相同,為避免網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)和接收造成混亂,設(shè)備將不允許TPID配置為常用協(xié)議類型值。常用以太網(wǎng)幀協(xié)議類型值協(xié)議類型對應(yīng)取值請參見“表 43 常用以太網(wǎng)幀協(xié)議類型值協(xié)議類型對應(yīng)取值”。


           步驟3單擊“應(yīng)用”,使能802.1Q VLAN功能。
      3.2 創(chuàng)建802.1Q VLAN組
           根據(jù)功能、部門及應(yīng)用等因素可以創(chuàng)建不同的VLAN組,實現(xiàn)同一VLAN組內(nèi)的主機(jī)可以互相通信,VLAN組之間主機(jī)通信必須通過路由器或三層交換機(jī)設(shè)備。
           步驟1在左側(cè)導(dǎo)航中選擇“虛擬局域網(wǎng) < 802.1Q VLAN”進(jìn)入VLAN創(chuàng)建頁面。
           步驟2設(shè)置VLAN組號和成員端口。
           表 4-5 802.1Q VLAN配置參數(shù)

      值域

      描述

      VID

      取值范圍:1~4094

      設(shè)置所創(chuàng)建VLAN組的ID。

      模式

      Untagged,Tagged,---

      缺省值:---

      設(shè)置所創(chuàng)建VLAN的成員端口和成員端口發(fā)送的幀是否帶VLAN標(biāo)識。一個端口可以同時屬于多個VLAN組。

      Untagged:表示設(shè)置該端口為VLAN組成員且發(fā)送的幀不帶VLAN標(biāo)識。

      Tagged:表示設(shè)置該端口為VLAN組成員且發(fā)送的幀帶有VLAN標(biāo)識。

      ---:表示設(shè)置該端口不屬于VLAN組成員。

           例如:需要創(chuàng)建一個ID為2且成員端口為FE1和FE2的VLAN組,則設(shè)置“VID”為2, FE1和FE2的“模式”為“Tagged”或“Untagged”,如下圖所示。

           步驟3
      單擊“創(chuàng)建”。
           您所創(chuàng)建的隔離組在“VLAN列表”中顯示。
           步驟4(可選)在“VLAN列表”中,單擊某一VLAN組“修改”列的 “修改”,可以修改該VLAN組的成員端口。
           步驟5(可選)在“VLAN列表”中,單擊某一VLAN組“刪除”列的 “刪除”,可以刪除該VLAN組。
           說明:“VID”為“1”的VLAN組為系統(tǒng)缺省自帶的VLAN組,每個端口都是該組的成員。該VLAN組支持修改該VLAN組的成員或端口模式,不可刪除。
      3.3 設(shè)置端口的VLAN屬性
           當(dāng)交換機(jī)端口接收到的報文不帶有VLAN Tag時,工業(yè)交換機(jī)會自動為該報文分配一個VID,這個VID就是端口缺省的VLAN ID,簡稱PVID。每個端口只能有一個端口VLAN ID(PVID)。當(dāng)不帶標(biāo)簽的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包到達(dá)端口時,它將被打上PVID VID標(biāo)簽。您可以在“802.1Q 端口”中設(shè)置該VLAN成員端口的PVID和端口接收的幀類型。
           步驟1在左側(cè)導(dǎo)航中選擇“虛擬局域網(wǎng) < 802.1Q VLAN”。
           步驟2單擊“802.1Q 端口”頁簽,進(jìn)入端口VLAN參數(shù)設(shè)置頁面。
           步驟3設(shè)置所需端口的PVID和幀類型。
           如在創(chuàng)建802.1Q VLAN組中已創(chuàng)建“VID”為“2”的VLAN組,F(xiàn)E1和FE2間互相通信且發(fā)送的報文不被其他端口獲取,則需要把它們的PVID設(shè)置為“2”。
           表4-6 802.1Q 端口參數(shù)

      值域

      描述

      端口

      如FE1

      選擇所需修改的端口。

      PVID

      取值范圍:1~4094

      缺省值:1

      設(shè)置基于端口缺省的VLAN ID。

      幀類型

      Tag+Untag,Only_Tag

      缺省值:Tag+Untag

      設(shè)置該端口接收的幀類型。

      Tag+Untag:表示設(shè)置該端口接收所有類型的幀。

      Only_Tag:表示設(shè)置該端口只接收帶有VLAN標(biāo)識的幀。

           步驟4單擊“應(yīng)用”。
           您所修改的端口屬性在“VLAN列表”中顯示。
      3.4 使能QinQ
           QinQ技術(shù)〔也稱StaCKed VLAN 或Double VLAN〕,實現(xiàn)將用戶VLAN Tag封裝在公網(wǎng)VLAN Tag中,時報文帶著兩層VLAN Tag穿越運(yùn)營商的骨干網(wǎng)絡(luò)(公網(wǎng))。不同用戶網(wǎng)絡(luò)的報文在公網(wǎng)傳輸時被分開,即使兩個用戶網(wǎng)絡(luò)的VLAN范圍存在重疊,在公網(wǎng)傳輸時也不會產(chǎn)生混淆。基于端口的QinQ實現(xiàn)當(dāng)該端口接收到報文,無論報文是否帶有VLAN Tag,交換機(jī)都會為該報文打上本端口缺省VLAN的VLAN Tag。這樣,如果接收到的是已經(jīng)帶有VLAN Tag的報文,該報文就成為雙Tag的報文;如果接收到的是untagged的報文,該報文就成為帶有端口缺省VLAN Tag的報文。您可以根據(jù)實際情況使能QinQ功能。
           在左側(cè)導(dǎo)航中選擇“虛擬局域網(wǎng) < QinQ”,進(jìn)入QinQ設(shè)置頁面。
           步驟1選擇需要設(shè)置的端口并設(shè)置該端口的QinQ使能狀態(tài)。
           單擊“應(yīng)用”,使所設(shè)置的端口QinQ生效并保存到QinQ列表中。
      關(guān)鍵詞:路由器PID
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