VLAN协议

一、VLAN（虚拟局域网）简介

1.1 VLAN（虚拟局域网）使用场景

​ VLAN（虚拟局域网）技术本质是在同局域网上通过逻辑划分实现多网段的实现，允许在单一物理网络基础设施上创建多个独立的广播域。

二、 VLAN（虚拟局域网）结构

2.1 VLAN（虚拟局域网）帧格式

字段	长度	含义	取值
TPID	2Byte	Tag Protocol Identifier（标签协议标识符），表示数据帧类型。	取值为0x8100时表示IEEE 802.1Q的VLAN数据帧。如果不支持802.1Q的设备收到这样的帧，会将其丢弃。各设备厂商可以自定义该字段的值。当邻居设备将TPID值配置为非0x8100时， 为了能够识别这样的报文，实现互通，必须在本设备上修改TPID值，确保和邻居设备的TPID值配置一致。
PRI	3bit	Priority，表示数据帧的802.1p优先级。	取值范围为0～7，值越大优先级越高。当网络阻塞时，交换机优先发送优先级高的数据帧。
CFI	1bit	Canonical Format Indicator（标准格式指示位），表示MAC地址在不同的传输介质中是否以标准格式进行封装，用于兼容以太网和令牌环网。	CFI取值为0表示MAC地址以标准格式进行封装，为1表示以非标准格式封装。在以太网中，CFI的值为0。
VID	12bit	VLAN ID，表示该数据帧所属VLAN的编号。	VLAN ID取值范围是0～4095。由于0和4095为协议保留取值，所以VLAN ID的有效取值范围是1～4094。缺省默认是1。

三、 VLAN（虚拟局域网）机制

3.1 帧形态以及行为

# 有标记帧（Tagged帧）：加入了4字节VLAN标签的帧。

# 标记帧（Untagged帧）：原始的、未加入4字节VLAN标签的帧。
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但为了便于理解，可以视为两种方向

# TG(TAG) 直接传输标记帧

# UG(UNTAG)剥离帧发送

3.1.1 802.1q帧

字段	长度	含义
DMAC	6字节	目的MAC地址，该字段标识帧的接收者。
SMAC	6字节	源MAC地址，该字段标识帧的发送者。
TPID	2字节	TPID（Tag Protocol Identifier，标签协议标识）表示帧类型。说明：根据IEEE 802.1Q标准的定义，取值为0x8100时表示802.1Q Tag（VLAN）帧。如果不支持802.1Q的设备收到这样的帧，会将其丢弃。根据IEEE 802.1ad的定义，802.1Q Tag可分为S-Tag和C-Tag两种，S-Tag用于标识业务，C-Tag用于标识用户。区分这两种Tag的是TPID，S-Tag的TPID是0x88a8，C-Tag的TPID是0x8100。MEF 26.1（ENNI Specification）标准中规定出ENNI端口的VLAN帧的Tag可以是S-Tag。可见，VLAN帧的TPID值可以是非0x8100。
PRI	3比特	PRI（Priority）表示帧的QoS优先级，取值范围为0～7，值越大优先级越高，该优先级主要为QoS差分服务提供参考依据。 当阻塞时，优先发送优先级高的数据包。如果设置用户优先级，但是没有VID（VLAN ID），则VLAN ID必须设置为0x000。
CFI	1比特	CFI (Canonical Format Indicator，标准格式指示)，长度为1比特，表示MAC地址是否是标准格式。 CFI为0说明是标准格式（以太网帧的MAC地址采用低字节在前），CFI为1表示为非标准格式（非以太网帧的MAC地址采用高字节在前）。CFI可用于区分以太网帧、FDDI（Fiber Distributed Digital Interface）帧和令牌环网帧。 在以太网中，CFI的值为0。DEI（Drop Eligible Indicator，丢弃优先级指示），配合PRI字段使用，共同指示帧的丢弃优先级，也就是系统发生了拥塞时，这些报文会被优先丢弃。 说明：IEEE 802.1Q定义了CFI字段，而IEEE 802.1ad标准重新定义了CFI字段，规定S-Tag里面的是DEI，C-Tag里面的是CFI。实际应用中，可以根据需要将此比特位用作CFI或者用作DEI。

3.2 接口类型

3.2.1 Access

只有untag动作 一个线路只能承载一个vlan

# Access举例

Interface g0/0/24
port link-type access
port default vlan 10

3.1.2 Trunk

解决一个线路只能承载一个VLAN的问题，allow-pass 中 具有pvid的 是 untag动作 其余的都是tag动作

# Trunk举例

Interface g0/0/24
Port link-type trunk
Port trunk allow-pass vlan 10 20
Port trunk pvid vlan 1(默认)

3.1.3 Hybird

具有所有动作组成任意，华为华三共有技术 ，华为交换接默认是Hybird

# Hybird举例

Interface g0/0/1
port hybrid pvid vlan 10
port hybrid untagged vlan 10

3.3 收发原则

在了解收发原则前引入一个名词PVID（port vlan id），在交换机的内部都是TG帧，通过PVID来判断行为

在入方向收到没有Tag的帧会打上Pvid，有的则会检测default/allow list/tag untag list

在出方向则检测default/allow list/tag untag list 后进行UT或者TG动作

四、 VLAN（虚拟局域网）经典配置

4.1 基于MAC地址划分VLAN

vlan batch 10

int g 0/0/2
port link accesas
port default vlan 10
mac-vlan enable

vlan 10
mac-vlan mac-address 22-22-22

4.2 基于IP地址划分VLAN

vlan batch 10

int g 0/0/2
port link accesas
port default vlan 10
ip-subnet-vlan enable

vlan 10
ip-subnet-vlan 10 ip 192.168.1.2 24 pri 2 # 关联vlan 10 优先级为2

# 验证
display ip-subnet-vlan vlan all

4.3 基于协议划分VLAN

vlan batch 10

int g 0/0/2
port link accesas
port default vlan 10
protocol-vlan vlan  10 all pri 5 

vlan 10
protocol-vlan ipv4 # vlan 10 绑定ipv4

# 验证
display protocol-vlan interface all