IEEE 802.1Q

✍ dations ◷ 2025-12-03 22:34:43 #网络标准,以太网标准,IEEE 802

IEEE 802.1Q以及VLAN Tagging属于互联网下IEEE 802.1的标准规范,允许多个网桥在信息不被外泄的情况下公开的共享同一个实体网络。IEEE 802.1Q -英文缩写写为dot1q,经常在实现以太网封装协议的架构下被提及。

IEEE 802.1Q定义一个关于VLAN连接介质访问控制层和IEEE 802.1D生成树协议的具体概念模型。这个模型允许各个独立的VLAN以交换机的数据链路层或路由器互相连接。

以VLAN的架构而言,可以想像一个公司的IT部门希望能够只使用一个实体企业网络端以提供个别独立的逻辑网络端,其他每个部门能够分配到一个独特的VLAN网络。企业网络中的Edge switch用来替所有从设备仪器中送抵各个部门的数据帧(Data frames),插入适合的VLAN标记。当帧(frames)在网络中被交换时,VLAN标签会在被送回部门底下的设备时被移除。用这种方法信息在被传到其它部门时就不会外泄或被嗅探。

802.1Q 并非实际封入原始帧中。相反,在以太网帧格式里,在MAC地址源与以太网类型/长度的原始帧里添加一个32位的域(field)。VLAN标签领域必须遵守下列格式:

使用IEEE 802.2/SNAP涵盖了一组值为00-00-00的OUI域(所以SNAP信头的协议ID域属于乙太形式)。在以太网以外的情况下,SNAP信头的乙太形式数值被设为0x8100且前述的额外4个比特会被附加在SNPA开头之后。

因为插入VLAN标签会改变帧,在乙太外挂里802.1Q概括(encapsulation)会强迫检验原始的帧检查序列(Frame Check Sequence, FCS)域。这同时也会增加帧4位组的上限容量。

双重标记(IEEE 802.1ad)对于互联网提供者(ISP)是非常有用的。他允许当已被VLAN标签的混合数据从客户端提交时ISP仍能在内部使用VLAN。外部(outer, next to Source MAC and represening ISP VLAN)标签会先于内部(inner)标签。此时,一个可变的TPID在16进制值可能为9100、9200或是9300,通常作为外部标签;然而在值为88a8时会违反802.1ad而无法作为外部标签。

三重标记 也同样可行。12位的VID延伸出48位的目的与源地址成66比特。中间3比特的PCP域可作为虚拟TTL或Hop-Count以确保数据包不会成为无限循环;更复杂的形式则是使其中一比特超载成为ingress-egress的编码形式。PCP域的末三码用来替文件内容分层,从000 NR至111 XXX。在Payload段落找到的CFI3比特被组合并编码成Next Header(或是协议),仅有其中两码会被使用而产生4个协议,。NOP, No Protocol:用作IP byte/管流(pipe streams)中微小的Payload段落。ICMP供做控制用途。UDP增加端口数量,是一个从IP提交的半冗沉(semi-redundant)即可选择的校验和。ENCAP协议或是Payload形是允许前述所有的协议,不需序文就可以封中;其中内容必须包含CRC\FCS标签。TTL和长度(length)被置于48位的地址域前让硬件优先读取以减少延迟。

1998 802.1Q标准定义封装协议的第9项,借由加入VLAN标签可使复数VLAN透过一个链接多路复用,然而他却能够发送所有帧不论是否已被标记。因此,为了能够识别所发送的帧是否需要标签,有些厂商(尤其是思科系统)经常将中继端口以及原生VLAN的想法应用在中继器上。

中继端口的想法基于设计一个中继端口,他能够接收并转送帧。若中继端口接收到未标签的帧,此帧就会链接这个端口与原生VLAN。

假设有个802.1Q的端口有VLAN2、3、4,且VLAN2被当作原生VLAN,则在VLAN2中的帧会在不带有802.1Q信头的情况下离开前述的端口(它们属于普通的以太网)。;在此帧未带802.1Q信头时进入端口会被放入VLAN2里。与VLAN3和VLAN4的信息流行为是可预测的,也就是说送抵VLAN3和4的帧是带有标记以识别他们,而离开VLAN3和4的帧也会携带各自的VLAN标签。

然而并不是所有的厂商都会使用这样的概念。

另外,IEEE 802.1Q定义了多重VLAN注册协议(Mutiple VLAN Registration Protocol, MVRP),它可应用于桥接器在具体网络上与VLAN的沟通。

在2007年,MVRP和IEEE 802.1ak-2007修正案取代了速度较慢的GARP VALN注册协议(GVRP)。

2003年时推行了多重生成树协议(Mutiple Spanning Tree Protocol, MSTP)并定义了原始的IEEE 802.1s


相关

  • 世界针灸学会联合会世界针灸学会联合会(World Federation of Acupuncture-Moxibustion Societies)简称世界针联,是一个由针灸人士及机构组成的非政府组织,是在世界卫生组织指导以下,1987年11月在中
  • 奥地利王位继承战争第二亚琛和约路易十五腓特烈二世腓力五世查理七世 查尔斯·埃米尔·列文豪普玛丽亚·特蕾西亚 弗朗茨一世乔治二世瓦尔德克亲王 弗里德里希·奥古斯特二世卡洛·埃马努埃
  • 各国货币流通货币列表包括170种官方货币或实际流通货币,这些货币流通于193个联合国会员国,2个联合国观察员国,11个未被普遍承认的国家和地区,以及32个属地(或自治区、特别行政区)。其中联
  • 轰炸机轰炸机,系一种从高空对地面、水面或水下目标投掷航空炸弹用的军用飞机。世界上第一款具备上述特征的轰炸机是1915年俄罗斯帝国波罗的海铁路工厂生产的伊利亚·慕罗梅茨-V型。
  • 蛋白质构象病在医学上,蛋白质构象病(英语:proteopathy)是指某些蛋白质的结构变得异常,从而破坏身体细胞、组织和器官的功能的疾病。 通常这些蛋白质无法折叠成它们本来的正常结构;当处于这种
  • 2012年至2013年德国足球甲级联赛2012年至2013年德国足球甲级联赛是第50届德国足球甲级联赛。赛季在2012年8月24日开始,2013年5月18日结束。2012年12月15日至2013年1月19日是冬休期。有18支球队参加这届联赛,
  • 聚奎居聚奎居是一座位于台中市乌日区的洋楼,占地约400坪,其主体约创建于1920年,由乌日当地富商陈绍宗起造,2011年9月列为暂定古迹,2012年11月14日公告指定为直辖市定古迹。2013至2014年
  • 弗兰克·劳埃德·赖特弗兰克·劳埃德·赖特 (英语:Frank Lloyd Wright,1867年6月8日-1959年4月9日),美国建筑师、室内设计师、作家、教育家。他设计的建筑物超过一千栋,其中有532栋已完成。赖特认为建筑
  • 伦琴 (单位)伦琴是放射性物质产生的照射量的一个单位。得名于德国物理学家威廉·伦琴,于1928年被采用。英文代号为R,其定义是在0摄氏度,760毫米汞柱气压的1立方厘米空气中造成1静电单位(3.3
  • 时间标准某个时间系统的时间标准又称时间基准,是定义如何测量时间的一种规范,具体包括测量时间间隔的尺度基准和定义起始时刻的参考基准。时间基准的确定依赖于某些人工或自然的周期性