VLAN技术白皮书
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MSTP设备以太业务技术白皮书Version 4.0目录缩略语清单LIST OF ABBREVIATIONS (4)1 概述 (5)2 以太网业务介绍 (8)3 关键技术介绍 (10)3.1 以太网端口 (10)3.1.1 链路聚合(LAG) (10)3.1.2 端口流控 (10)3.1.3 以太端口OAM (12)3.2 业务流处理 (13)3.2.1 业务流分类和承诺接入速率 (13)3.2.2 VLAN技术 (15)3.2.3 QinQ技术 (17)3.2.4 MPLS技术 (19)3.3 业务转发 (20)3.3.1 点到点纯透传 (20)3.3.2 点到点虚拟透传 (21)3.3.3 多点到多点纯网桥 (21)3.3.4 多点到多点虚拟网桥 (23)3.2.5 点到多点VCG静态组播 (24)3.2.6 点到多点IGMP动态组播 (25)3.4 环路控制 (26)3.4.1 弹性分组环(RPR) (26)3.5 封装 (28)3.5.1 GFP(通用成帧规程) (28)3.5.2 HDLC(高级数据链路控制规程) (29)3.5.3 LAPS(SDH的链路接入规程) (30)3.6 映射 (32)3.6.1 VCAT(虚级联) (32)3.6.2 LCAS(链路容量调整方案) (33)3.7 SDH特性 (36)3.8 端到端业务 (36)3.8.1 端到端以太网OAM (36)3.8.2 端到端QoS (38)3.8.3 端到端保护(LPT链路状态穿通) (40)4 组网及应用 (42)4.1 AG接入承载 (42)4.2 IPTV宽带承载 (42)4.3 大客户以太网专线承载 (43)5 结束语 (45)6 参考文献 (46)1 概述在城域数据业务的迅速发展过程中,对数据业务的传送技术和设备,运营商和设备商一直在不段地探讨、争论和研究的。
在这过程中,基于SDH的多业务传送设备MSTP逐渐成为城域传送网的最主流技术。
arweave 白皮书
引言概述:
Arweave是一种新兴的区块链技术,它旨在解决传统互联网存储的问题。
本文将详细介绍Arweave的白皮书内容,包括其背景、技术架构、应用场景和未来发展前景。
正文内容:
1. Arweave的背景
1.1 区块链技术的发展和应用
1.2 传统互联网存储的问题和挑战
1.3 Arweave的出现和意义
2. Arweave的技术架构
2.1 区块链的基本原理和数据结构
2.2 Arweave的区块链结构和特点
2.3 Arweave的去中心化存储和验证机制
3. Arweave的应用场景
3.1 分布式文件存储和共享
3.2 媒体内容的永久保存和防篡改
3.3 数据备份和灾难恢复
3.4 区块链应用的存储和访问
4. Arweave的未来发展前景
4.1 技术创新和改进的方向
4.2 与其他区块链项目的合作和整合
4.3 用户和开发者社区的扩大和壮大
5. 总结
5.1 Arweave的创新和独特之处
5.2 Arweave在解决传统互联网存储问题上的优势
5.3 Arweave的未来发展前景和应用场景
总结:
Arweave是一种基于区块链技术的新型存储解决方案,旨在解决传统互联网存储的问题。
通过其独特的技术架构和去中心化存储机制,Arweave可以实现分布式文件存储、媒体内容的永久保存和防篡改、数据备份和灾难恢复等应用场景。
未来,Arweave将继续进行技术创新和改进,并与其他区块链项目合作,以扩大其用户和开发者社区。
Arweave的发展前景非常广阔,将为互联网存储领域带来巨大的变革和进步。
VLAN技术白皮书华为技术有限公司北京市上地信息产业基地信息中路3号华为大厦 100085二OO三年三月摘要本文基于华为技术有限公司Quidway 系列以太网交换产品详细介绍了目前以太网平台上的主流VLAN技术以及华为公司在VLAN技术方面的扩展,其中包括基于端口的VLAN划分、PVLAN,动态VLAN注册协议,如GVRP和VTP等等。
本文全面地总结了当前的VLAN技术发展,并逐步探讨了Quidway 系列以太网交换产品在VLAN技术方面的通用特性和部分独有特性,并结合每个主题,简要的介绍了系列VLAN技术在实际组网中的应用方式。
关键词VLAN,PVLAN, GVRP,VTP1 VLAN概述VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网,是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。
VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域(或称虚拟LAN,即VLAN),每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属性。
但由于它是逻辑地而不是物理地划分,所以同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里,即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。
一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。
VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议,它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,用VLAN ID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户二层互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。
虚拟局域网的好处是可以限制广播范围,并能够形成虚拟工作组,动态管理网络。
VLAN在交换机上的实现方法,可以大致划分为4类:1、基于端口划分的VLAN这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的端口来划分,比如Quidway S3526的1~4端口为VLAN 10,5~17为VLAN 20,18~24为VLAN 30,当然,这些属于同一VLAN的端口可以不连续,如何配置,由管理员决定,如果有多个交换机,例如,可以指定交换机 1 的1~6端口和交换机 2 的1~4端口为同一VLAN,即同一VLAN可以跨越数个以太网交换机,根据端口划分是目前定义VLAN的最广泛的方法,IEEE 802.1Q规定了依据以太网交换机的端口来划分VLAN的国际标准。
GVRP技术白皮书关键词:GARP,GVRP,属性,注册,VLAN摘要:GVRP可以实现VLAN的动态配置,本文介绍了GVRP协议的基本原理和典型应用。
缩略语:缩略语英文全名中文解释GARP Generic Attribute Registration Protocol 通用属性注册协议GMRP GARP Multicast Registration Protocol 组播属性注册协议GVRP GARP VLAN Registration Protocol VLAN属性注册协议MSTP Multiple Spanning Tree Protocol 多生成树协议目录1 概述 (3)1.1 产生背景 (3)1.2 技术优点 (4)2 技术实现方案 (4)2.1 概念介绍 (4)2.1.1 应用实体 (4)2.1.2 VLAN的注册和注销 (4)2.1.3 消息类型 (5)2.1.4 定时器 (6)2.1.5 注册模式 (7)2.2 报文结构 (8)2.3 工作过程 (9)2.4 应用限制 (12)3 典型组网应用 (12)4 展望 (13)5 参考文献 (13)1 概述GARP协议主要用于建立一种属性传递扩散的机制,以保证协议实体能够注册和注销该属性。
GARP作为一个属性注册协议的载体,可以用来传播属性。
将GARP协议报文的内容映射成不同的属性即可支持不同上层协议应用。
例如,GMRP和GVRP:z GMRP是GARP的一种应用,用于注册和注销组播属性;z GVRP是GARP的一种应用,用于注册和注销VLAN属性。
GARP协议通过目的MAC地址区分不同的应用。
在IEEE Std 802.1D中将01-80-C2-00-00-20分配给组播应用,即GMRP。
在IEEE Std 802.1Q中将01-80-C2-00-00-21分配给VLAN应用,即GVRP。
本文仅介绍GVRP的相关知识。
1.1 产生背景如果需要为网络中的所有设备都配置某些VLAN,就需要网络管理员在每台设备上分别进行手工添加。
1 概述随着社会发展,经济全球化的趋势越来越明显,越来越多的企业分布范围日益扩大,公司员工的移动性也不断增加,迫切需要电信运营商提供链路以便企业将各分支机构连接起来,组成自己的企业网,同时方便公司出差员工在企业外部访问企业内部网络资源。
最初,电信运营商是以专线租赁的方式为企业提供专用链路,这种方式的主要缺点是:不适合于当前企业分支多、增加快的特点,且价格相对昂贵,难于管理。
此后,随着ATM和帧中继技术的兴起,电信运营商转而使用虚电路方式为客户提供点到点的二层链接,客户再在其上建立自己的三层网络以承载IP、IPX等数据流。
当今IP网络已经遍布全球,利用现有IP网络为企业提供低成本专网逐渐成为各大运营商的关注点。
因此,一种在IP网上提供VPN服务、可方便设定任意速率、配置简单的技术应运而生,这种技术即MPLS VPN业务。
MPLS(Multiprotocol Label Switching)是多协议标签交换的简称,它用短而定长的标签来封装网络层分组。
MPLS技术综合IP技术和ATM技术的优点,采纳了面向无连接的控制和面向连接的数据转发。
MPLS能从IP路由协议和控制协议中得到支持,同时,还支持基于策略的约束路由,它路由功能强大、灵活,可以满足各种新应用对网络的要求。
MPLS最初用来提高路由器的转发速度而提出一个协议,但是由于其固有的优点,它的用途已不仅仅局限于此,还在流量工程(Traffic Engineering)、VPN等方面得到广泛的应用,从而日益成为大规模IP网络的重要标准。
传统VPN使用第二层隧道协议(L2TP、L2F和PPTP等)或者第三层隧道技术(IPSec、GRE等),获得了很大成功,被广泛应用。
但是,随着VPN范围的扩大,传统VPN在可扩展性和可管理性等方面日益表现出不足;另外,QoS(Quality of Service)和安全问题也是传统VPN难以解决的问题。
通过MPLS技术可以非常容易地实现基于IP技术的VPN业务,而且可以满足VPN 可扩展性和易管理的需求。
Cisco 光城域网技术白皮书概述客户局域网速度的提高和复杂性的增加,要求服务供应商在为客户站点提供新型高带宽服务的同时,改善其现有的服务质量。
服务供应商面临的商业挑战是:在寻找一种途径来满足客户的各种要求的同时,能从可实现赢利增长的新投资中获得快速回报。
城域边缘联网解决方案城域边缘网络将用户连接到更广的公共网络中。
这里我们强调的是服务的多样性和客户的反应。
客户局域网速度的提高和复杂性的增加,要求服务供应商在为客户站点提供新型高带宽服务的同时,改善其现有的服务质量。
服务供应商面临的商业挑战是:在寻找一种途径来满足客户的各种要求的同时,能从可实现赢利增长的新投资中获得快速回报。
客户局域网(LAN)通过办公楼、园区和路边的业务接入点来连接。
LAN逐渐超越了其名义上的局域性,因为LAN可以通过公共网络中的高速服务连接很多站点。
对于企业客户来讲,他们最关心的是是否有一种可负担得起的高速服务,能满足他们的全面通信需求。
Long Haul/Extended Long Haul-长距离/超长距离思科光设备产品包括针对于企业接入点的多业务生成平台(MSPP)、城域边缘和局间设备。
思科COMET MSPP支持DS1,DS3,EC1,OC-3/3c,OC-12/12c,OC-48/48c,和OC-192/192c TDM 业务,以及非TDM服务,范围从10/100-Mbps直到吉比特和10吉比特以太网。
可以根据企业的任何要求,满足具有企业系统连接(ESCON)、光连接(FICON)、光通道和其它连接要求的存储区域网络(SAN)的所有需求,同时还可满足话音、视频、LAN数据流量的需要。
服务供应商可将MSPP应用于整个网络中,并可通过添加一块相关接口卡来升级任意服务,来降低库存、维护和培训成本。
城域光联网解决方案•用于业务连续性、存储整合和多业务集成的城域光联网•城域光网络的应用•思科城域网用于业务连续性、存储整合和多业务集成的城域光联网互联网和企业商务应用的迅猛增长对全球企业和服务供应商网络提出了巨大的需求。
迈普QinQ技术白皮书本文档主要介绍了QinQ技术原理及其典型应用。
目录1 概述 (5)2 技术简介 (6)2.1 QinQ原理 (6)2.2 报文帧格式 (7)3 关键技术 (8)3.1 QinQ实现原理 (8)3.2 QinQ实现方式 (8)3.2.1 基本QinQ.. 83.2.2 灵活QinQ.. 83.2.3 QinQ扩展 (9)3.2.4 TPID值可配置 (9)4 典型应用 (11)4.1 QinQ综合组网 (11)1概述IEEE802.1Q 中定义的VLAN Tag 字段中用12 个比特位来表示VLAN ID,最多支持4094 个VLAN。
随着技术的发展,用户希望根据需求,划分自己内部网络VLAN,实现内部网络的安全、可靠。
网络提供商对用户支持的VLAN数及VLAN ID有特殊的要求,不同的用户需要的VLAN ID范围可能重叠,从而限制了用户内部网络的划分。
随着业务的发展,需要越来越多的VLAN来支持业务识别和隔离,网络提供商的VLAN 最大个数为4094,远远不能满足需求。
QinQ技术应运而生,对VLAN技术进行扩展,通过双层标签,使VLAN个数增加为4094×4094。
2技术简介2.1QinQ原理QinQ,802.1Q in 802.1Q,也叫VLAN Stacking,是基于IEEE802.1Q协议的扩展,在原有的IEEE802.1Q报文包头上又增加一层802.1Q标签(VLAN标签)来实现,通过双层标签,使VLAN个数增加为4094×4094。
QinQ将用户私网VLAN Tag封装在公网VLAN Tag中,使报文带着两层VLAN Tag穿越运营商的骨干网络(公网)。
在公网中,报文只根据外层VLAN Tag(即公网VLAN Tag)传播,用户的私网VLAN Tag被屏蔽,节约了公网VLAN ID,为用户提供一种较为简单的二层VPN隧道。
图 6.2-2QinQ功能示意图用户网络的CE1交换机上行的报文带有单层VLAN Tag,报文到达运营商网络的PE1交换机的QinQ端口,根据QinQ端口的配置,给单层VLAN报文增加外层VLAN Tag,即将单层Tag报文变为双层Tag报文。
VLAN技术白皮书1、VLAN概述VLAN(Virtual Local AreaNetwork)即虚拟局域网,是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。
VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议,它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,用VLAN ID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户二层互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。
虚拟局域网的好处是可以限制广播范围,并能够形成虚拟工作组,动态管理网络。
2、VLAN在交换机上的实现方法,可以大致划分为4类:(1)、基于端口划分的VLAN这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的端,口来划分,比如Quidway S3526的1~4端口为VLAN 10,5~17为VLAN 20,18~24为VL AN 30,当然,这些属于同一VLAN的端口可以不连续,如何配置,由管理员决定,如果有多个交换机,例如,可以指定交换机 1的1~6端口和交换机 2 的1~4端口为同一VLAN,即同一VLAN可以跨越数个以太网交换机,根据端口划分是目前定义VLAN的最广泛的方法,IEEE 8 02.1Q规定了依据以太网交换机的端口来划分VLAN的国际标准。
这种划分的方法的优点是定义VLAN成员时非常简单,只要将所有的端口都指定义一下就可以了。
它的缺点是如果VLAN A的用户离开了原来的端口,到了一个新的交换机的某个端口,那么就必须重新定义。
(2)、基于MAC地址划分VLAN这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分,即对每个MAC地址的主机都配置他属于哪个组。
这种划分VLAN的方法的最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他的交换机时,VLAN不用重新配置,所以,可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN,这种方法的缺点是初始化时,所有的用户都必须进行配置,如果有几百个甚至上千个用户的话,配置是非常累的。
802.1Q VLAN技术白皮书TP-LINK管理型交换机REV1.0.01910040559目录1 VLAN概述 ..................................................................................................................................1-11.1 产生背景 ...................................................................................................................................1-11.2 VLAN的优点 ............................................................................................................................1-21.3 VLAN的分类 ............................................................................................................................1-22 IEEE 802.1Q VLAN ....................................................................................................................2-12.1 VLAN 帧格式 ............................................................................................................................2-12.2 PVID .........................................................................................................................................2-22.3 端口类型及数据进出口规则 ......................................................................................................2-23 802.1Q VLAN技术实现 ..............................................................................................................3-13.1 VLAN的MAC地址学习机制 ....................................................................................................3-13.2 VLAN内的通信.........................................................................................................................3-23.3 不同VLAN间的通信 ................................................................................................................3-33.3.1 通过路由器实现VLAN间通信 ......................................................................................3-33.3.2 通过三层交换机实现VLAN间通信 ...............................................................................3-44 VLAN设计方法 ..........................................................................................................................4-15 参考文献 .....................................................................................................................................5-11 VLAN概述VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)是一种将局域网设备从逻辑上划分成不同网段,从而实现虚拟工作组的数据交换技术。
iMaster NCE-Campus VxLAN技术白皮书文档版本01发布日期2020-07-08目录1 概述 (1)1.1 产生背景 (1)1.2 技术/方案特点 (2)1.3 关键术语解释 (2)2 关键技术介绍 (3)2.1 SDN网络架构 (3)2.1.1 SDN网络架构的三层模型 (3)2.1.2 SDN网络的优势 (4)2.2 OverLay网络技术 (4)2.3 VXLAN技术介绍 (5)2.3.1 VXLAN技术背景 (5)2.3.2 VXLAN技术原理 (7)2.4 VXLAN方案及其实现原理介绍 (10)2.4.1 分布式VXLAN方案实现原理 (11)3 华为iMaster NCE-Campus整体方案介绍 (13)3.1 整体方案关键部件 (13)3.2 iMaster NCE-Campus典型组网 (14)3.2.1 分布式VXLAN网络组网 (14)3.2.2 集中式VXLAN网络组网 (15)3.2.3 集中式VLAN组网 (16)3.2.4 用户网关在Fabric外VXLAN组网 (17)3.3 Fabric出口组网能力的多样性 (18)3.3.1 外部网络类型 (18)3.3.2 边界网关节点与外部设备的典型组网 (20)3.4 iMaster NCE-Campus典型业务流量 (24)3.4.1 访问DHCP等公共服务资源 (24)3.4.2 访问internet外部网关 (25)3.4.3 虚拟网络(VN)之间互访 (26)3.4.4 用户网关在外部网关设备 (27)3.5 用户接入典型组网 (27)3.5.1 有线用户认证 (27)3.5.2 无线用户认证 (29)3.6 iMaster NCE-Campus方案特点 (30)3.6.1 子网网段赋予业务属性 (30)3.6.2 网络按需实时交付 (32)3.6.3 有线无线深度统一 (33)1 概述1.1 产生背景1.2 技术/方案特点1.3 关键术语解释1.1 产生背景随着企业业务的快速发展和园区网络全面数字化转型的推进,企业园区网络的业务也越来越复杂。
VLAN技术白皮书摘要本文基于华为技术有限公司Quidway 系列以太网交换产品详细介绍了目前以太网平台上的主流VLAN技术以及华为公司在VLAN技术方面的扩展,其中包括基于端口的VLAN划分、VLAN聚合,PVLAN,动态VLAN注册协议,如GVRP和VTP等等。
本文全面地总结了当前的VLAN技术发展,并逐步探讨了Quidway 系列以太网交换产品在VLAN技术方面的通用特性和部分独有特性,并结合每个主题,简要的介绍了系列VLAN技术在实际组网中的应用方式。
关键词VLAN,VLAN聚合,PVLAN, GVRP,VTP1 VLAN概述VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网,是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。
VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域(或称虚拟LAN,即VLAN),每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属性。
但由于它是逻辑地而不是物理地划分,所以同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里,即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。
一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。
VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议,它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,用VLAN ID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户二层互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。
虚拟局域网的好处是可以限制广播范围,并能够形成虚拟工作组,动态管理网络。
VLAN在交换机上的实现方法,可以大致划分为4类:1、基于端口划分的VLAN这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的端口来划分,比如Quidway S3526的1~4端口为VLAN 10,5~17为VLAN 20,18~24为VLAN 30,当然,这些属于同一VLAN的端口可以不连续,如何配置,由管理员决定,如果有多个交换机,例如,可以指定交换机 1 的1~6端口和交换机 2 的1~4端口为同一VLAN,即同一VLAN 可以跨越数个以太网交换机,根据端口划分是目前定义VLAN的最广泛的方法,IEEE 802.1Q规定了依据以太网交换机的端口来划分VLAN的国际标准。
这种划分的方法的优点是定义VLAN成员时非常简单,只要将所有的端口都指定义一下就可以了。
它的缺点是如果VLAN A的用户离开了原来的端口,到了一个新的交换机的某个端口,那么就必须重新定义。
2、基于MAC地址划分VLAN这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分,即对每个MAC地址的主机都配置他属于哪个组。
这种划分VLAN的方法的最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他的交换机时,VLAN 不用重新配置,所以,可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN,这种方法的缺点是初始化时,所有的用户都必须进行配置,如果有几百个甚至上千个用户的话,配置是非常累的。
而且这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低,因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个VLAN组的成员,这样就无法限制广播包了。
另外,对于使用笔记本电脑的用户来说,他们的网卡可能经常更换,这样,VLAN 就必须不停的配置。
3、基于网络层划分VLAN这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型(如果支持多协议)划分的,虽然这种划分方法是根据网络地址,比如IP地址,但它不是路由,与网络层的路由毫无关系。
它虽然查看每个数据包的IP地址,但由于不是路由,所以,没有RIP,OSPF等路由协议,而是根据生成树算法进行桥交换,这种方法的优点是用户的物理位置改变了,不需要重新配置所属的VLAN,而且可以根据协议类型来划分VLAN,这对网络管理者来说很重要,还有,这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN,这样可以减少网络的通信量。
这种方法的缺点是效率低,因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间的(相对于前面两种方法),一般的交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的以太网祯头,但要让芯片能检查IP帧头,需要更高的技术,同时也更费时。
当然,这与各个厂商的实现方法有关。
4、根据IP组播划分VLANIP 组播实际上也是一种VLAN的定义,即认为一个组播组就是一个VLAN,这种划分的方法将VLAN扩大到了广域网,因此这种方法具有更大的灵活性,而且也很容易通过路由器进行扩展,当然这种方法不适合局域网,主要是效率不高。
鉴于当前业界VLAN发展的趋势,考虑到各种VLAN划分方式的优缺点,为了最大程度上地满足用户在具体使用过程中需求,减轻用户在VLAN的具体使用和维护中的工作量,Quidway S系列交换机采用根据端口来划分VLAN的方法。
2.IEEE 802.1Q图1 带有802.1Q标签的以太网祯IEEE于1999年正式签发了802.1Q标准,即Virtual Bridged Local Area Networks协议,规定了VLAN的国际标准实现,从而使得不同厂商之间的VLAN互通成为可能。
802.1Q协议规定了一段新的以太网祯字段,如图1所示。
与标准的以太网祯头相比,VLAN报文格式在源地址后增加了一个4字节的802.1Q标签。
4个字节的802.1Q标签中,包含了2个字节的标签协议标识(TPID--Tag Protocol Identifier,它的值是8100),和两个字节的标签控制信息(TCI--Tag Control Information),TPID是IEEE定义的新的类型,表明这是一个加了802.1Q标签的报文。
图2显示了802.1Q标签头的详细内容,该标签头中的信息解释如下:图2 802.1Q标签头∙VLAN Identified( VLAN ID ): 这是一个12位的域,指明VLAN的ID,一共4096个,每个支持802.1Q协议的主机发送出来的数据包都会包含这个域,以指明自己所属的VLAN。
∙Canonical Format Indicator( CFI ):这一位主要用于总线型的以太网与FDDI、令牌环网交换数据时的祯格式。
∙Priority:这3 位指明祯的优先级。
一共有8种优先级,主要用于当交换机阻塞时,优先发送优先级高的数据包。
目前使用的大多数计算机并不支持802.1Q,即计算机发送出去的数据包的以太网祯头还不包含这4个字节,同时也无法识别这4个字节,将来会有软件和硬件支持802.1Q协议的。
在交换机中,直接与主机相连的端口是无法识别802.1Q报文的,那么这种端口称为 Access端口;对于交换机相连的端口,可以识别和发送802.1Q报文,那么这种端口称为Tag Aware 端口。
在目前的大多数交换机产品中,用户可以直接规定交换机的端口的类型,来确定端口相连的设备是否能够识别802.1Q报文。
在交换机中的报文转发过程中,802.1Q报文标识了报文所属的VLAN,在跨越交换机的报文中,带有VLAN 标签信息的报文尤其显得重要。
例如,定义交换机中的1端口属于VLAN 2,且该端口类型为Acess,当 1 端口接收到一个数据报文后,交换机会查看该报文中没有802.1Q标签,那么,交换机根据1端口所属的VLAN 2,自动给该数据包添加一个VLAN 2的标签头,然后再将数据包交给数据库查询模块,数据库查询模块会根据数据包的目的地址和所属的VLAN进行查找,之后交给转发模块,转发模块看到这是一个包含标签头的数据包,根据报文的出端口的性质来决定是否保留还是去掉标签头。
如果端口是Tag Aware端口,则保留标签,否则则删除标签头。
一般情况下,两个交换机互连的端口一般都是Tag Aware端口,交换机和交换机之间交换数据包时是没有必要去掉标签的。
虚拟局域网是将一组位于不同物理网段上的用户在逻辑上划分成一个局域网内,在功能和操作上与传统LAN 基本相同,可以提供一定范围内终端系统的互联。
VLAN与传统的LAN相比,具有以下优势:∙减少移动和改变的代价,即所说的动态管理网络,也就是当一个用户从一个位置移动到另一个位置是,他的网络属性不需要重新配置,而是动态的完成,这种动态管理网络给网络管理者和使用者都带来了极大的好处,一个用户,无论他到哪里,他都能不做任何修改地接入网络,这种前景是非常美好的。
当然,并不是所有的VLAN定义方法都能做到这一点。
∙虚拟工作组,使用VLAN的最终目标就是建立虚拟工作组模型,例如,在企业网中,同一个部门的就好象在同一个LAN上一样,很容易的互相访问,交流信息,同时,所有的广播包也都限制在该虚拟LAN上,而不影响其他VLAN的人。
一个人如果从一个办公地点换到另外一个地点,而他仍然在该部门,那么,该用户的配置无须改变;同时,如果一个人虽然办公地点没有变,但他更换了部门,那么,只需网络管理员更改一下该用户的配置即可。
这个功能的目标就是建立一个动态的组织环境,当然,这只是一个理想的目标,要实现它,还需要一些其他方面的支持。
∙限制广播包,按照802.1D透明网桥的算法,如果一个数据包找不到路由,那么交换机就会将该数据包向除接收端口以外的其他所有端口发送,这就是桥的广播方式的转发,这样的结果,毫无疑问极大的浪费了带宽,如果配置了VLAN,那么,当一个数据包没有路由时,交换机只会将此数据包发送到所有属于该VLAN的其他端口,而不是所有的交换机的端口,这样,就将数据包限制到了一个VLAN内。
在一定程度上可以节省带宽。
∙安全性,由于配置了VLAN后,一个VLAN的数据包不会发送到另一个VLAN,这样,其他VLAN 的用户的网络上是收不到任何该VLAN的数据包,这样就确保了该VLAN的信息不会被其他VLAN的人窃听,从而实现了信息的保密。
3 与VLAN密切相关的协议标准提到IEEE 802.1Q VLAN,就不得不提到以下一些主流的动态VLAN管理协议:1.GVRP协议1.VTP协议用户可以根据自己的实际需要,以及本身的网络环境来选择使用。
需要说明的是,在Quidway S系列交换机上,VLAN分为静态VLAN和动态VLAN两种,静态VLAN是指用户手工配置的VLAN,而动态VLAN则指那些通过动态VLAN协议学习到的VLAN。
3.1 GVRP协议3.1.1 GARP协议介绍GARP( Generic Attribute Registration Protocol) 是一种通用的属性Attribute 注册协议,它为处于同一个交换网内的交换成员之间提供了动态分发传播注册某种属性信息的一种手段。