Vlan portok alapján. Előadások tanfolyam a hálózati technológiákról

2.1.3 802.1Q keretszerkezet

A 802.1 Q specifikáció 12 lehetséges formátumot határoz meg a kiterjesztési mező MAC réteg keretekbe való beágyazására. Ezeket a formátumokat háromféle keret (Ethernet II, LLC normál formátumban, LLC Token Ring formátumban), kétféle hálózat (802.3/Ethernet vagy Token Ring/FDDI) és kétféle VLAN-címke (implicit ill. kifejezett). Vannak bizonyos szabályok a forrás Ethernet vagy Token Ring keretek címkézett keretekké történő fordítására és a címkézett keretek eredetire való visszafordítására is.

A Tag Protocol Identifier (TPI) mező az Ethernet keret EtherType mezőjét váltotta fel, amely a kétbájtos VLAN címke mező után került be.

A VLAN címke mezőnek három almezője van.

A Priority almező három keretprioritásbit tárolására szolgál, lehetővé téve akár 8 prioritási szint meghatározását. Az egybites TR-Encapsulation jelző azt jelzi, hogy a keret által hordozott adatok tartalmaznak-e beágyazott IEEE 802.5 formátumú keretet (a jelző 1), vagy egy külső kerettípusnak felelnek meg (a jelző 0).

Ezzel a funkcióval a Token Ring hálózatok forgalmát a kapcsolt Ethernet gerinchálózatokra irányíthatja át.

A 12 bites VLAN ID (VID) egyedileg azonosítja azt a VLAN-t, amelyhez a keret tartozik.

Maximális méret Az Ethernet keret az IEEE 802.1 Q specifikáció alkalmazásakor 4 bájtról 1518 bájtról 1522 bájtra nő.


2.1.3. ábra Ethernet keretstruktúra IEEE 802.1 Q mezővel

2.1.4 A szolgáltatás minőségének biztosítása kapcsoló alapú hálózatokban.

A Layer 2 és Layer 3 switchek nagyon gyorsan továbbíthatják a csomagokat, de nem ez az egyetlen olyan tulajdonsága a hálózati berendezéseknek, amelyre egy modern hálózat létrehozásához szükség van.

A hálózatot menedzselni kell, és a menedzsment egyik szempontja a kívánt szolgáltatásminőség (QoS) biztosítása.

A QoS-támogatás lehetővé teszi a rendszergazdának, hogy előre jelezze és szabályozza a hálózati viselkedést az alkalmazások, alhálózatok és végpontok priorizálásával, vagy garantált sávszélesség.

A szolgáltatás minőségének megőrzésének két fő módja van. Ez az erőforrások előzetes lefoglalása és az összesített forgalmi osztályok kedvezményes kiszolgálása. Ez utóbbi módszer a második szinten találta meg fő alkalmazását. A másodszintű kapcsolók már elég régóta nagyszámú szabadalmaztatott elsőbbségi szolgáltatási sémát működtetnek, amelyek az összes forgalmat 2-3-4 osztályra osztják, és ezeket az osztályokat differenciáltan szolgálják ki.

Mára az IEEE 802.1 munkacsoport kidolgozta a 802.1 p/Q szabványokat (későbbi elnevezése 802.1D-1998), amely rendet teremt a forgalom prioritási sémáiban és a forgalmi osztályokra vonatkozó adatok helyi hálózati keretekben történő szállításában. A 802.1 p/Q szabványokba ágyazott forgalompriorizációs ötletek nagyrészt megfelelnek a fejezetben tárgyalt differenciált IP szolgáltatások sémának. A 802.1 p/Q szabványokon alapuló QoS séma biztosítja

a szolgáltatási osztály (prioritás) végcsomópontként való beállításának képessége egy azonosító szabványos keretbe helyezésével 802 virtuális hálózat VID, amely a prioritási szint három bitjét tartalmazza, és a forgalom besorolása kapcsolókkal meghatározott jellemzők alapján. A szolgáltatás minősége a különböző VLAN-ok között is változhat. Ebben az esetben a prioritási mező egy második szintű megkülönböztető szerepét tölti be az egyes virtuális hálózatok különböző folyamain belül.



Normál forgalom a „max. erőfeszítések"

Késésérzékeny forgalom

2.1.4. ábra Szolgáltatási osztályok a virtuális hálózatokon belül.

Az egyes forgalmi osztályok igényeinek pontos értelmezése, prioritási értékkel és esetleg virtuális hálózati számmal megjelölve, mint a differenciált IP-szolgáltatásoknál, a hálózati adminisztrátor belátására van bízva. Általánosságban feltételezzük, hogy a kapcsolónak vannak házirend-szabályai, amelyeknek megfelelően minden egyes forgalmi osztályt kiszolgálnak, vagyis egy forgalmi profil megléte.

A kapcsológyártók általában a 802.1 p/Q szabvány által biztosítottaknál szélesebb forgalomosztályozási módszereket építenek be eszközeikbe. A forgalmi osztályokat MAC-címek, fizikai portok, 802.1 p/Q címkék, a 3. és 4. rétegű kapcsolókban pedig IP-címek és jól ismert TCP/UDP portszámok alapján lehet megkülönböztetni.

Amint egy csomag megérkezik a kapcsolóhoz, a mező értékeit összehasonlítja a szabályokban szereplő attribútumokkal, amelyek forgalmi csoportokhoz vannak rendelve, majd a megfelelő sorba kerülnek. Az egyes sorokhoz társított szabályok bizonyos mértékű átviteli sebességet és prioritást garantálhatnak a csomagoknak, ami befolyásolja a csomagok késleltetési idejét. A switch forgalombesorolása és a szolgáltatás szükséges minőségére vonatkozó információk csomagokba ágyazása lehetővé teszi a rendszergazdáknak, hogy a QoS-házirendet mindenhol beállítsák. vállalati hálózat. A következő forgalomosztályozási módszerek léteznek:

Portok alapján. Az egyes bemeneti portokhoz való prioritások hozzárendelésekor 802.1 p/Q prioritáscímkéket használnak a szolgáltatás kívánt minőségének terjesztésére az egész kapcsolt hálózaton.

VLAN címkék alapján. Ez egy meglehetősen egyszerű és nagyon általános módja a QoS fenntartásának. Ha QoS-profilt rendel a VLAN-okhoz, akkor könnyen kezelheti a folyamokat, amikor azokat gerinchálózatba egyesítik.

Hálózati számok alapján. A protokollalapú virtuális hálózatok QoS-profilokat használhatnak, hogy meghatározott IP-, IPX- és Apple Talk-alhálózatokhoz kapcsolódjanak. Ez megkönnyíti a felhasználók egy meghatározott csoportjának elkülönítését és a kívánt szolgáltatásminőség biztosítását.

Alkalmazással (TCP/UDP portok). Lehetővé teszi az alkalmazásosztályok azonosítását, amelyek ezután differenciált szolgáltatást kapnak, függetlenül a végcsomópontok és a felhasználók címétől.

A hálózati számokon alapuló szolgáltatásminőség támogatásának szükséges feltétele a csomagok harmadik szintű megtekintésének lehetősége, az alkalmazásonkénti megkülönböztetés pedig a negyedik szintű csomagok megtekintését igényli.


2.1.5. ábra Különféle forgalmi osztályok kiszolgálása.

Miután a forgalmat osztályokra osztották, a kapcsolók minden osztály számára garantált minimális és maximális átviteli sebességet, valamint egy olyan prioritást biztosíthatnak, amely meghatározza a sor feldolgozásának módját, ha van szabad kapcsolási sávszélesség. Az ábra négy forgalmi osztály kiszolgálására mutat példát. Mindegyiknek van egy bizonyos minimális sávszélessége, és a magas prioritású forgalom is le van osztva egy maximumon, így ez a forgalom nem tudja teljesen elnyomni az alacsonyabb prioritásúakat.


Port-alapú VLAN-ok használatakor minden port egy adott VLAN-hoz van hozzárendelve, függetlenül attól, hogy melyik felhasználó vagy számítógép csatlakozik az adott porthoz. Ez azt jelenti, hogy az ehhez a porthoz csatlakozó összes felhasználó ugyanannak a VLAN-nak a tagja lesz.

A port konfigurációja statikus, és csak manuálisan módosítható.

Port alapú VLAN.

Vlan Mac címek alapján.

A virtuális hálózatok létrehozásának következő módszere a MAC-címek csoportosítását használja. Ha sok csomópont van a hálózaton, ez a módszer nagyszámú kézi műveletet igényel a rendszergazdától.

MAC-címeken alapuló VLAN.

Címke alapú Vlan – 802.1q szabvány.

Az első két megközelítés csak további információk hozzáadására épül a hídcímtáblázatokhoz, és nem használja ki a keret virtuális hálózathoz való tagságára vonatkozó információk beágyazásának lehetőségét az átvitt keretbe. Címke alapú VLAN szervezési módszer – címkéket, további keretmezőket használ a keretek tulajdonjogi információinak tárolására, miközben a hálózati kapcsolók között mozog. Egy 4 bájtos címkét adunk az Ethernet kerethez:

A hozzáadott keretcímke egy kétbájtos TPID (Tag Protocol Identifier) ​​mezőt és egy kétbájtos TCI (Tag Control Information) mezőt tartalmaz. Az első 2 bájt 0x8100 fix értékkel határozza meg, hogy a keret 802.1q/802.1p protokollcímkét tartalmaz. A TCI mező a Priority, CFI és VID mezőkből áll. A 3 bites prioritás mező nyolc lehetséges keretprioritási szintet határoz meg. A 12 bites VID (VLAN ID) mező a virtuális hálózati azonosító. Ez a 12 bit lehetővé teszi 4096 különböző virtuális hálózat meghatározását, de a 0 és 4095 azonosítók speciális használatra vannak fenntartva, így összesen 4094 virtuális hálózat definiálható a 802.1Q szabványban. Az 1 bites CFI (Canonical Format Indicator) mező más típusú hálózatok (Token Ring, FDDI) kereteinek jelzésére van fenntartva; az Ethernet kereteknél ez 0.

Miután a switch bemeneti portja fogad egy keretet, a további feldolgozásáról a bemeneti port szabályai (Ingress rule) alapján döntenek. A következő lehetőségek lehetségesek:

    csak címkézett keretek fogadása;

    csak az Untagged típusú kereteket fogadja;

    Alapértelmezés szerint minden kapcsoló mindkét típusú keretet elfogadja.

A keret feldolgozása után döntés születik a kimeneti portra történő továbbításáról a kerettovábbítás előre meghatározott szabályai alapján. A keretek kapcsolón belüli továbbításának szabálya az, hogy csak az azonos virtuális hálózathoz tartozó portok között továbbíthatók.

1000Base Ethernet

Az 1000Base Ethernet vagy a Gigabit Ethernet, akárcsak a Fast Ethernet, ugyanazt a keretformátumot, CSMA/CD hozzáférési módszert, csillag topológiát és kapcsolatvezérlési (LLC) alréteget használja, mint az IEEE 802.3 és a 10Base-T Ethernet. Az alapvető különbség a technológiák között ismét az EMVOS fizikai rétegének megvalósításában – a PHY eszközök megvalósításában – rejlik. Az IEEE 802.3 és az ANSI X3T11 Fibre Channel fejlesztéseket használták az üvegszálra kapcsolt PHY adó-vevők megvalósítására. 1998-ban megjelent a 802.3z optikai szálra és a 802.3ab a csavart érpárú kábelre vonatkozó szabvány.

Ha a különbségek az Ethernet és Gyors Ethernet minimálisak és nem érintik a MAC réteget, akkor a Gigabit Ethernet 1000Base-T szabvány kidolgozásakor a fejlesztőknek nem csak a fizikai rétegen kellett változtatásokat végrehajtaniuk, hanem a MAC alréteget is érinteni kellett.

A Gigabit Ethernet fizikai réteg számos interfészt használ, beleértve a hagyományos 5. kategóriájú csavart érpárú kábelt, valamint a többmódusú és egymódusú optikai szálat. Összesen 4 különböző típusú fizikai interfész van meghatározva, amelyek a 802.3z (1000Base-X) és a 802.3ab (1000Base-T) szabvány specifikációiban is tükröződnek.

Az 1000Base-X szabványok támogatott távolságai az alábbi táblázatban láthatók.

Alapértelmezett

Száltípus

Maximális távolság*, m

(lézerdióda 1300 nm)

Egymódusú szál (9 µm)

Multimódusú szál (50 µm)***

Alapértelmezett

Szálas/csavart érpár típus

Maximális távolság*, m

(lézerdióda 850 nm)

Multimódusú szál (50 µm)

Multimódusú szál (62,5 µm)

Multimódusú szál (62,5 µm)

Árnyékolt csavart érpár: STP

Az optikai adó-vevők jellemzői lényegesen magasabbak lehetnek, mint a táblázatban feltüntetettek. Például az NBase olyan Gigabit Ethernet portokkal rendelkező switcheket gyárt, amelyek akár 40 km-es távolságban is átvitelt biztosítanak egymódusú optikai szálon, relék nélkül (1550 nm-es hullámhosszon működő keskeny spektrumú DFB lézerekkel).

1000Base-T interfész

Az 1000Base-T az szabványos interfész Gigabit Ethernet átvitel árnyékolatlan, 5e és magasabb kategóriájú csavart érpáron keresztül, akár 100 méteres távolságon keresztül. Mind a négy pár rézkábel átvitelre szolgál, az átviteli sebesség egy páron 250 Mbit/s.

MAC alréteg

A Gigabit Ethernet MAC alréteg ugyanazt a CSMA/CD adathordozó hozzáférési módszert használja, mint elődei Ethernet és Fast Ethernet. A szegmens (vagy ütközési tartomány) maximális hosszára vonatkozó fő korlátozásokat ez a protokoll határozza meg.

Az 1 Gbit/s sebesség megvalósításának egyik problémája a megfelelő hálózati átmérő biztosítása volt a működés során félduplex működési mód. Mint tudják, az Ethernet és a Fast Ethernet hálózatok minimális keretmérete 64 bájt. Az 1 Gbit/s átviteli sebesség és a 64 bájt keretméret mellett a megbízható ütközésészlelés érdekében szükséges, hogy a két legtávolabbi számítógép távolsága ne legyen nagyobb 25 méternél. Emlékezzünk vissza, hogy sikeres ütközésérzékelés akkor lehetséges, ha egy minimális hosszúságú keret átviteli ideje nagyobb, mint a jelterjedési idő kétszerese a hálózat két legtávolabbi csomópontja között. Ezért a 200 m-es maximális hálózati átmérő (két 100 m-es kábel és egy kapcsoló) biztosítása érdekében a Gigabit Ethernet szabványban a minimális kerethosszt 512 bájtra növelték. A kerethossz kívánt értékre való növelése érdekében a hálózati adapter az adatmezőt 448 bájt hosszúságúra bővíti úgynevezett hordozó-kiterjesztéssel. A kiterjesztés mező olyan tiltott karakterekkel töltött mező, amelyek nem téveszthetők össze adatkódokkal. Ebben az esetben az ellenőrzőösszeg mező csak az eredeti keretre kerül kiszámításra, és nem vonatkozik a kiterjesztési mezőre. Keret vételekor a kiterjesztés mezőt eldobja. Ezért az LLC réteg nem is tud a kiterjesztési mező jelenlétéről. Ha a keret mérete 512 bájt vagy nagyobb, akkor nincs adathordozó-kiterjesztési mező.

Gigabit Ethernet keret médiabővítő mezővel

A technológia fő célja WiFi(Wireless Fidelity – „vezeték nélküli pontosság”) – vezeték nélküli bővítés Ethernet hálózatok. Ott is használatos, ahol nemkívánatos vagy lehetetlen vezetékes hálózatok használata, lásd a „Vezeték nélküli LAN-ok” szakasz elejét. Például információ továbbítására a mechanizmusok mozgó részeiről; ha nem tudsz falakba fúrni; egy nagy raktárban, ahol egy számítógépet kell magával vinnie.

Wi-Fi tervezték konzorcium A Wi-Fi az IEEE 802.11 (1997) [ANSI] szabványsorozaton alapul, és 1...2 és 54 Mbit/s közötti átviteli sebességet biztosít. A Wi-Fi konzorcium a Wi-Fi szabvány életre keltésére alkalmazásspecifikációkat dolgoz ki, más cégek termékeit teszteli és tanúsítja a szabványnak való megfelelés érdekében, kiállításokat szervez, valamint a szükséges információkkal látja el a Wi-Fi berendezések fejlesztőit.

Annak ellenére, hogy az IEEE 802.11 szabványt még 1997-ben ratifikálták, a Wi-Fi hálózatok csak az utóbbi években terjedtek el, amikor a kereskedelmi hálózati berendezések árai jelentősen csökkentek. Az ipari automatizálásban a 802.11 sorozat számos szabványa közül csak kettőt használnak: a 802.11b-t 11 Mbit/s-ig és a 802.11g-t (54 Mbit/s-ig).

A rádiócsatornán keresztüli jelátvitel két módszerrel történik: FHSS és DSSS (lásd a részt). Ez differenciális fázismodulációt használ DBPSK és DQPSK (lásd " Modulációs módszerek szolgáltató") Barker-kódokkal, kiegészítő kódokkal ( CCK- Kiegészítő kódkulcsolás) és technológiák kettős konvolúciós kódolás (PBCC) [Roshan].

Az 1 és 2 Mbit/s sebességű Wi-Fi 802.11g DBPSK modulációt használ. 2 Mb/s-nál ugyanazt a módszert alkalmazzuk, mint 1 Mb/s-nál, de a csatornakapacitás növelésére 4 különböző fázisértéket (0, ) használnak a vivő fázismodulálására.

A 802.11b protokoll további 5,5 és 11 Mbit/s átviteli sebességet használ. Ennél a bitsebességnél a Barker kódok helyett komplementer kódokat használnak ( CCK).

A Wi-Fi a CSMA/CA hálózati hozzáférési módszert használja (lásd a „Vezeték nélküli hálózatokkal és megoldásokkal kapcsolatos problémák” című részt), amely a következő elveket alkalmazza az ütközések valószínűségének csökkentésére:

  • Mielőtt egy állomás adásba kezdene, jelenti, hogy mennyi ideig fogja elfoglalni a kommunikációs csatornát;
  • a következő állomás nem kezdheti meg az adást, amíg az előzőleg lefoglalt idő le nem jár;
  • a hálózat résztvevői mindaddig nem tudják, hogy a jelüket megkapták-e, amíg nem kapnak erről megerősítést;
  • ha két állomás egyszerre kezd el dolgozni, erről csak úgy tájékozódhatnak, hogy nem kapnak visszaigazolást a vételről;
  • ha nem érkezik visszaigazolás, a hálózat résztvevői véletlenszerűen várnak az újraküldés megkezdésére.

Megelőzés Az ütközésérzékelés helyett alapvető fontosságú a vezeték nélküli hálózatokban, mivel a vezetékes hálózatokkal ellentétben az adó-vevő adó akadályozza a vett jelet.

Az OSI modell PLCP szintű keretformátuma (2.17. táblázat) FHSS módban az ábrán látható. 2.44. A következő mezőkből áll:

  • "Szinkronizálás." - váltakozó nullákat és egyeseket tartalmaz. A vevőállomás frekvenciájának beállítására szolgál, szinkronizálja a csomagok elosztását és lehetővé teszi az antenna kiválasztását (ha több antenna van);
  • "Start" - keret kezdő jelzője. A 0000 1100 1011 1101 sorból áll, amely a keretek szinkronizálására szolgál a vevőállomáson;
  • "P.L.W." - "Psdu Length Word" - "PLCP szolgáltatás adatelem hosszszó", PSDU - "PLCP Service Data Unit" - PLCP alréteg adatelem; jelzi a MAC szintről kapott keret méretét oktettben;
  • "Sebesség" - jelzi a keret adatátviteli sebességét;
  • "KS" - csekk összeg;
  • "MAC keret" - az OSI modell MAC rétegétől kapott és PSDU-t tartalmazó keret;

Az OSI modell PLCP szintű keretformátuma (2.17. táblázat) DSSS módban az ábrán látható. 2.45. A benne lévő mezők jelentése a következő:

  • "Szinkronizálás." - csak egységeket tartalmaz, és szinkronizálást biztosít a vevőállomáson;
  • "Start" - keret kezdő jelzője. 0 xF3A0 sort tartalmaz, amely a paraméterek átvitelének kezdetét jelzi attól függően fizikai szinten;
  • "Jel" - jelzi a keret modulációjának típusát és átviteli sebességét;
  • „Szolgáltatás” – a szabvány jövőbeni módosításai számára fenntartva;
  • "Length" - a MAC keret továbbításához szükséges időt jelzi mikroszekundumban;
  • "KS" - ellenőrző összeg;
  • "MAC keret" - az OSI modell MAC rétegétől kapott és PSDU-t tartalmazó keret;
  • „PLCP-fejléc” – a PLCP-alréteghez hozzáadott mezők.

A Wi-Fi kommunikációs hatótávolsága nagyban függ a terjedési feltételektől. elektromágneses hullámok, az antenna típusa és az adó teljesítménye. A Wi-Fi berendezések gyártói által jelzett tipikus értékek beltéren 100-200 m, nyílt területeken pedig akár több kilométeres távolságig, külső antenna és 50...100 mW adóteljesítmény mellett. Ugyanakkor a Computerwoche német hetilap szerint a kommunikációs távolsági verseny során 89 km-es távolságban rögzítették a kommunikációt alapfelszereltséggel Wi-Fi szabvány IEEE 802.11b (2,4 GHz) és parabolaantennák. A Guinness Rekordok Könyve a Wi-Fi kommunikációt is rögzíti 310 km távolságban, léggömbökkel nagy magasságba emelt antennák segítségével.

Wi-Fi hálózati architektúra

Az IEEE 802.11 szabvány három hálózati topológiát hoz létre:

Használata BSS az állomások egy közös központi kommunikációs központon keresztül kommunikálnak egymással hozzáférési pont. Hozzáférési pontáltalában vezetékes Ethernet LAN-hoz csatlakozik.

Több szolgáltatás kombinálásával kibővült szolgáltatási terület érhető el BSS V egységes rendszer elosztórendszeren keresztül, amely lehet vezetékes Ethernet hálózat.

2.11.5. Vezeték nélküli hálózatok összehasonlítása

táblázatban A 2.18 összefoglalja a három figyelembe vett fő paramétereket vezeték nélküli technológiák. A táblázat nem tartalmaz adatokat a WiMAX, EDGE, UWB és sok más, az ipari automatizálásban nem használt szabványról.

asztal 2.18. Három vezető vezeték nélküli technológia összehasonlítása

Paraméter

Bluetooth/IEEE 802.15.1

ZigBee/IEEE 802.15.4

Wi-Fi/IEEE 802.11

Hatótávolság

Átviteli sebesség

723 Kbps

1...2 Mbit/s, 54 Mbit/s-ig

Max. hálózat résztvevőinek száma

Nincs korlátozva

Energiafelhasználás

Működési idő két AA elemmel

6 hónap Készenléti állapotban

Ár/komplexitás (hagyományos mértékegységek)

Újraközvetítés

DCF - nem; PCF és HCF - igen,

Fő cél

Kommunikáció a perifériák és a számítógép között

Vezeték nélküli szenzorhálózatok

Vezeték nélküli Ethernet bővítmény

IEEE 802.1Q- nyílt szabvány, amely leírja a forgalom címkézésének eljárását a VLAN-tagsággal kapcsolatos információk továbbítása érdekében.

Mivel a 802.1Q nem változtatja meg a keretfejléceket, a szabványt nem támogató hálózati eszközök a VLAN-tagságtól függetlenül is továbbíthatnak forgalmat.

A 802.1Q a keret belsejében van elhelyezve címke, amely információt továbbít a VLAN-hoz tartozó forgalomról.

802.1Q címke
⊲━━ Címkevezérlési információ (TCI) ━━⊳
TPIDKiemelten fontosCFIVID
16 3 1 12 bitek

A címke mérete 4 bájt. A következő mezőkből áll:

  • Tag Protocol Identifier (TPID)- Címkézési protokoll azonosítója. A mező mérete 16 bit. Azt jelzi, hogy melyik protokollt használják a címkézéshez. 802.1q esetén az érték 0x8100.
  • Címkevezérlési információ (TCI)- egy mező, amely a prioritási, kanonikus formátumot és a VLAN azonosító mezőket tartalmazza:
    • Kiemelten fontos- prioritás. A mező mérete 3 bit. Az IEEE 802.1p szabvány használja az átvitt forgalom prioritásának beállítására.
    • Kanonikus formátumjelző (CFI)- Kanonikus formátumjelző. A mező mérete 1 bit. A MAC-cím formátumát jelzi. 0 - kanonikus (Ethernet keret), 1 - nem kanonikus (Token Ring keret, FDDI).
    • VLAN azonosító (VID)- VLAN azonosító Mezőméret - 12 bit Azt jelzi, hogy a keret melyik VLAN-hoz tartozik. A lehetséges VID értékek tartománya 0 és 4094 között van.

Az Ethernet II szabvány használatakor a 802.1Q beszúr egy címkét a Protokolltípus mező elé. Mivel a keret megváltozott, az ellenőrző összeg újraszámításra kerül.

A 802.1Q szabványban van egy natív VLAN koncepció. Alapértelmezés szerint ez az 1. VLAN. Az ezen a VLAN-on küldött forgalom nincs címkézve.

Létezik egy, a Cisco Systems – ISL által kifejlesztett 802.1Q-hoz hasonló védett protokoll.

a virtuális hálózathoz való tartozásról szóló információk beágyazása a továbbított keretbe. Virtuális helyi hálózatok , amely az IEEE 802.1Q szabványra épül, további keretmezőket használ a VLAN-tagság információinak tárolására, miközben azok a hálózaton mozognak. A kényelem és a beállítások rugalmassága szempontjából a VLAN szabvány IEEE 802.1Q a legjobb megoldás port alapú VLAN-okhoz képest. Fő előnyei:
  1. rugalmasság és egyszerű konfigurálás és változtatás – létrehozhatja a szükséges VLAN-kombinációkat egy kapcsolón belül és a teljes hálózaton, olyan kapcsolókra építve, amelyek támogatják az IEEE 802.1Q szabványt. A címkézési képesség lehetővé teszi a VLAN-információk elosztását több 802.1Q-kompatibilis switch között egyetlen fizikai kapcsolaton keresztül ( trunk csatorna, Trunk Link);
  2. lehetővé teszi a feszítőfa algoritmus aktiválását az összes porton, és normál módban dolgozhat. A Spanning Tree protokoll nagyon hasznosnak bizonyult több kapcsolóra épített nagy hálózatokban, és lehetővé teszi, hogy a kapcsolók automatikusan meghatározzák a hálózati kapcsolatok faszerű konfigurációját, amikor véletlenszerűen kapcsolják egymáshoz a portokat. Mert normál működés nincs szükség kapcsolóra lezárt útvonalak online. Ezeket az útvonalakat az adminisztrátor létrehozhatja kifejezetten tartalék kapcsolatok létrehozására, vagy véletlenszerűen is létrejöhetnek, ami nagyon is lehetséges, ha a hálózat számos kapcsolattal rendelkezik, és a kábelezési rendszer rosszul strukturált vagy dokumentált. A Spanning Tree protokoll használatával a hálózati diagram elkészítése után blokkolja a redundáns útvonalakat. Így a hurkok a hálózatban automatikusan megakadályozásra kerülnek;
  3. Az IEEE 802.1Q VLAN azon képessége, hogy címkéket tud hozzáadni és kivonni a keretfejlécekből, lehetővé teszi a hálózat számára olyan switchek és hálózati eszközök használatát, amelyek nem támogatják az IEEE 802.1Q szabványt;
  4. a szabványt támogató különböző gyártók eszközei együtt tudnak működni, függetlenül a védett megoldástól;
  5. alhálózatok összekapcsolásához hálózati szinten, router vagy L3 switch szükséges. Egyszerűbb esetekben azonban, például a szerverhez való hozzáférés megszervezéséhez különböző VLAN-okból, nincs szükség útválasztóra. A kapcsolóportnak, amelyhez a szerver csatlakozik, minden alhálózatban szerepelnie kell, és a szerver hálózati adapterének támogatnia kell az IEEE 802.1Q szabványt.


Rizs. 6.5.

Az IEEE 802.1Q néhány meghatározása

  • Címkézés- a 802.1Q VLAN-hoz való tartozás információinak a keretfejléchez való hozzáadásának folyamata.
  • Címke eltávolítása- a 802.1Q VLAN-tagsággal kapcsolatos információk kinyerésének folyamata a keret fejlécéből.
  • VLAN azonosító (VID)- VLAN azonosító.
  • Port VLAN azonosító (PVID)- VLAN port azonosító.
  • Bemeneti port- kapcsoló port, amelyre a keretek érkeznek, és ezzel egyidejűleg döntés születik a VLAN tagságról.
  • Kilépési port- a switch port, ahonnan a keretek továbbításra kerülnek más hálózati eszközökre, switchekre vagy munkaállomásokra, és ennek megfelelően a jelölési döntést ezen kell meghozni.

Bármelyik kapcsoló port konfigurálható megjelölt(felcímkézett) vagy mint címkézetlen(jelöletlen). Funkció címkék eltávolítása lehetővé teszi, hogy ezekkel dolgozzon hálózati eszközök virtuális hálózatok, amelyek nem értik az Ethernet keret fejlécében található címkéket. Funkció címkézés lehetővé teszi a VLAN-ok konfigurálását több olyan kapcsoló között, amelyek támogatják az IEEE 802.1Q szabványt.


Rizs. 6.6.

IEEE 802.1Q VLAN címke

Az IEEE 802.1Q szabvány olyan változtatásokat határoz meg az Ethernet keretszerkezetében, amelyek lehetővé teszik a VLAN információk továbbítását a hálózaton keresztül. ábrán. A 6.7 a 802.1Q címkeformátumot mutatja




Top