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基于华为设备写的VLAN技术白皮书
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2008-09-24
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本文基于华为3Com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3Com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。
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VLAN 技术白皮书
摘要
本文基于华为 公司 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 技术以及华为 公司在 技术方面的扩展,其中包括基于端口的
划分、,动态 注册协议,如 和 等等。本文全面地总结了当前的
技术发展,并逐步探讨了 系列以太网交换产品在 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 技术在实际组网中的应用方式。
关键词
,, ,
1 VLAN 概述
()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。 于 年颁布了
用以标准化 实现方案的 !" 协议标准草案。
技术允许网络管理者将一个物理的 逻辑地划分成不同的广播域(或称虚拟
,即 ),每一个 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
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 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 网段。一个
内部的广播和单播流量都不会转发到其他 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。
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 头,用 # 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。
在交换机上的实现方法,可以大致划分为
$
类:
1、 基于端口划分的 VLAN
这种划分 的方法是根据以太网交换机的端口来划分,比如 %&!' 的
($ 端口为 ,&() 为 ! ,(!$ 为 ,当然,这些属于同一
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 的 (' 端口和交换机 !的 ($ 端口为同一 ,即同一 可以跨越数个以太网
交换机,根据端口划分是目前定义 的最广泛的方法, !" 规定了依据以太网交
换机的端口来划分 的国际标准。
这种划分的方法的优点是定义 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 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
的方法是根据每个主机的
*
地址来划分,即对每个
*
地址的主
机都配置他属于哪个组。这种划分
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,
不用重新配置,所以,可以认为这种根据
*
地址的划分方法是基于用户的
,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。尤其是用户的
*
地址用变
换的时候就要重新配置。基于
*
地址划分
所付出的管理成本比较高。
3
、基于网络层划分
VLAN
这种划分
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
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
地址,但由于不是路由,所以,没有
,
-%.
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
,而且可以根
据协议类型来划分
,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
,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
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
VLAN
组播实际上也是一种
的定义,即认为一个组播组就是一个
,这种划分的
方法将
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
发展的趋势,考虑到各种
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
的具体使用和维护中的工作量,
%
系列交换机采用根据端口来划分
的方法。
2. IEEE 802.1Q
于
年正式签发了
!"
标准,即
/0
1
协议,规定了
的国际标准实现,从而使得不同厂商之间的
互通成为
可能。
!"
协议规定了一段新的以太网祯字段,如图
所示。与标准的以太网祯头相比,
报文格式在源地址后增加了一个
$
字节的
!"
标签。
$
个字节的
!"
标签中,
包含了
!
个字节的标签协议标识(
#22034
,它的值是
),和
两个字节的标签控制信息(
2203353
),
#
是
定义的新的
类型,表明这是一个加了
!"
标签的报文。
图
带有
!"
标签的以太网祯
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wenjamne
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