IEEE802.1Q帧与VLAN端口解析

目录

• 1. IEEE 802.1Q 帧
• 2. Access 端口
• 3. Trunk 端口
• 关键区别总结
• 示例场景
• 注意事项

---

IEEE 802.1Q 帧、Access 端口和 Trunk 端口是 VLAN（虚拟局域网）技术中的核心概念，下面分别解释它们的含义及关联：

---

1. IEEE 802.1Q 帧

• 定义：802.1Q 是 VLAN 的标准化协议，通过在标准以太网帧的源MAC地址和类型/长度字段之间插入一个 4字节的标签（Tag） 来标识 VLAN 信息。

• 标签结构：

  • TPID（Tag Protocol Identifier）：固定值 0x8100，表示这是一个 802.1Q 标签帧。
  • PCP（Priority Code Point）：3比特，用于 QoS 优先级。
  • DEI（Drop Eligible Indicator）：1比特，标记是否可丢弃（用于拥塞控制）。
  • VID（VLAN Identifier）：12比特，表示 VLAN ID（范围 1-4094，0 和 4095 保留）。

• 作用：允许交换机在跨设备传输时保留 VLAN 信息，实现多 VLAN 流量在同一物理链路上传输。

---

2. Access 端口

• 定义：Access 端口是交换机上用于连接终端设备（如PC、打印机）的接口，通常只属于一个 VLAN。
• 特点：
  • 接收数据：
    • 如果收到无标签帧，会打上该 Access 端口的 PVID（Port VLAN ID）。
    • 如果收到有标签帧且 VLAN ID 与 PVID 不同，默认丢弃（除非特殊配置）。
  • 发送数据：
    • 剥离 VLAN 标签，以普通以太网帧（无标签）形式发送给终端设备（终端通常不支持 VLAN 标签）。
• 典型应用：

  交换机 Access 端口（PVID=10） ←→ PC（发送无标签帧）
  

---

3. Trunk 端口

• 定义：Trunk 端口用于交换机之间或交换机与路由器之间的互联，允许多个 VLAN 的流量通过。
• 特点：
  • 接收数据：
    • 接受带有 VLAN 标签的帧，并根据标签转发到对应 VLAN。
    • 如果收到无标签帧，会打上 Trunk 端口的 Native VLAN（默认为 VLAN 1）的标签。
  • 发送数据：
    • 保留 VLAN 标签（Native VLAN 的帧除外，其标签会被剥离）。
  • Native VLAN：
    • 一个特殊的 VLAN，其流量通过 Trunk 端口时不携带标签（兼容老旧设备）。
• 典型应用：

  交换机 A（Trunk）←→ 交换机 B（Trunk）  
  传输多个 VLAN（如 VLAN 10、20、30）的带标签帧。
  

---

关键区别总结

特性	Access 端口	Trunk 端口
用途	连接终端设备	连接交换机/路由器
VLAN 数量	仅一个 VLAN（PVID）	多个 VLAN
帧处理	接收时打标签，发送时剥离标签	保留/过滤标签（Native VLAN 除外）
标签行为	不发送带标签帧	发送带标签帧（除 Native VLAN）

---

示例场景

1. Access 端口通信：
   • PC（无标签）→ 交换机 Access 端口（PVID=10）→ 数据被打上 VLAN 10 标签在交换机内部转发。
2. Trunk 端口通信：
   • 交换机 A（VLAN 10 带标签）→ Trunk 链路 → 交换机 B 读取标签并转发到 VLAN 10。

---

注意事项

• Native VLAN 安全：Trunk 两端 Native VLAN 必须一致，否则可能导致 VLAN 跳跃攻击。
• Hybrid 端口（某些厂商如华为）：混合模式，可手动配置标签的添加/剥离规则，灵活支持 Access 和 Trunk 的特性。

理解这些概念是配置和管理 VLAN 的基础，尤其在多层交换网络中至关重要。