포트 기반 Vlan. 네트워크 기술 강의 과정

2.1.3 802.1Q 프레임 구조

802.1 Q 사양은 MAC 계층 프레임의 확장 필드를 캡슐화하기 위한 12가지 가능한 형식을 정의합니다. 이러한 형식은 세 가지 유형의 프레임(Ethernet II, 일반 형식의 LLC, 토큰 링 형식의 LLC), 두 가지 유형의 네트워크(802.3/Ethernet 또는 Token Ring/FDDI) 및 두 가지 유형의 VLAN 태그(암시적 또는 토큰 링 형식)를 기반으로 정의됩니다. 명백한). 소스 이더넷 또는 토큰링 프레임을 태그된 프레임으로 변환하고 태그된 프레임을 다시 원래 프레임으로 변환하는 특정 규칙도 있습니다.

TPI(Tag Protocol Identifier) ​​필드는 2바이트 VLAN 태그 필드 다음에 발생하는 이더넷 프레임의 EtherType 필드를 대체했습니다.

VLAN 태그 필드에는 세 개의 하위 필드가 있습니다.

우선순위 하위 필드는 3개의 프레임 우선순위 비트를 저장하도록 설계되어 최대 8개의 우선순위 레벨을 정의할 수 있습니다. 1비트 TR-Encapsulation 플래그는 프레임에 의해 전달되는 데이터가 캡슐화된 IEEE 802.5 형식 프레임(플래그는 1)을 포함하는지 또는 외부 프레임 유형(플래그는 0)에 해당하는지 여부를 나타냅니다.

이 기능을 사용하면 토큰링 네트워크에서 스위칭 이더넷 백본으로 트래픽을 터널링할 수 있습니다.

12비트 VLAN ID(VID)는 프레임이 속한 VLAN을 고유하게 식별합니다.

최대 크기 IEEE 802.1 Q 사양을 4바이트(1518바이트에서 1522바이트)로 적용하면 이더넷 프레임이 증가합니다.


그림 2.1.3 IEEE 802.1 Q 필드를 사용한 이더넷 프레임 구조

2.1.4 스위치 기반 네트워크에서 서비스 품질 보장.

레이어 2 및 레이어 3 스위치는 패킷을 매우 빠르게 전달할 수 있지만 이것이 최신 네트워크를 구축하는 데 필요한 네트워킹 장비의 유일한 기능은 아닙니다.

네트워크는 관리되어야 하며, 관리의 한 측면은 원하는 서비스 품질(QoS)을 보장하는 것입니다.

QoS 지원을 통해 관리자는 애플리케이션, 서브넷 및 엔드포인트의 우선 순위를 지정하거나 보장된 서비스를 제공하여 네트워크 동작을 예측하고 제어할 수 있습니다. 대역폭.

서비스 품질을 유지하는 방법에는 크게 두 가지가 있습니다. 이는 집합된 트래픽 클래스에 대한 자원 및 우선 서비스의 사전 예약입니다. 후자의 방법은 두 번째 수준에서 주요 적용을 찾았습니다. 2단계 스위치는 오랫동안 모든 트래픽을 2-3-4 클래스로 나누고 이러한 클래스를 차별화된 방식으로 서비스하는 많은 독점 우선 순위 서비스 체계를 운영해 왔습니다.

현재 IEEE 802.1 작업 그룹은 802.1 p/Q 표준(나중에 802.1D-1998이라고 함)을 개발했습니다. 이를 통해 트래픽 우선 순위 지정 체계와 트래픽 클래스에 대한 데이터가 로컬 네트워크 프레임에서 전달되는 방식에 질서가 부여됩니다. 802.1 p/Q 표준에 포함된 트래픽 우선 순위 지정 아이디어는 주로 이 장에서 논의된 차별화된 IP 서비스 체계와 일치합니다. 802.1 p/Q 표준을 기반으로 한 QoS 체계는 다음을 제공합니다.

표준 프레임(802)에 식별자를 배치하여 서비스 클래스(우선순위)를 최종 노드로 설정하는 기능 가상 네트워크우선순위 수준의 3비트를 포함하는 VID와 특정 특성 세트를 기반으로 하는 스위치별 트래픽 분류입니다. 서비스 품질은 VLAN마다 다를 수도 있습니다. 이 경우 우선 순위 필드는 각 가상 네트워크의 다양한 흐름 내에서 두 번째 수준 차별화 요소의 역할을 합니다.



“max. 노력"

지연 시간에 민감한 트래픽

그림 2.1.4 가상 네트워크 내 서비스 클래스.

우선 순위 값과 가상 네트워크 번호로 태그가 지정된 각 트래픽 클래스의 요구 사항에 대한 정확한 해석은 차별화된 IP 서비스와 마찬가지로 네트워크 관리자의 재량에 달려 있습니다. 일반적으로 스위치에는 각 트래픽 클래스가 서비스되는 정책 규칙, 즉 트래픽 프로파일이 있다고 가정합니다.

스위치 제조업체는 일반적으로 802.1 p/Q 표준에서 제공하는 것보다 더 광범위한 트래픽 분류 방법을 장치에 구축합니다. 트래픽 클래스는 MAC 주소, 물리적 포트, 802.1 p/Q 레이블, 레이어 3 및 4 스위치, IP 주소 및 잘 알려진 TCP/UDP 포트 번호로 구분할 수 있습니다.

패킷이 스위치에 도착하면 해당 필드 값은 트래픽 그룹에 할당된 규칙에 포함된 속성과 비교된 후 적절한 대기열에 배치됩니다. 각 대기열과 관련된 규칙은 패킷에 특정 양의 처리량과 우선 순위를 보장할 수 있으며 이는 패킷 대기 시간에 영향을 미칩니다. 스위치의 트래픽 분류 및 필요한 서비스 품질에 대한 정보를 패킷에 포함함으로써 관리자는 전체에 걸쳐 QoS 정책을 설정할 수 있습니다. 기업 네트워크. 트래픽 분류에는 다음과 같은 방법이 있습니다.

포트를 기준으로 합니다. 개별 입력 포트에 우선 순위를 할당할 때 802.1 p/Q 우선 순위 레이블을 사용하여 교환 네트워크 전체에 필요한 서비스 품질을 전파합니다.

VLAN 태그를 기반으로 합니다. 이는 QoS를 유지하는 매우 간단하고 일반적인 방법입니다. VLAN에 QoS 프로필을 할당하면 흐름이 백본에 결합될 때 흐름을 쉽게 관리할 수 있습니다.

네트워크 번호를 기준으로 합니다. 프로토콜 기반 가상 네트워크는 QoS 프로필을 사용하여 특정 IP, IPX 및 Apple Talk 서브넷에 바인딩할 수 있습니다. 이를 통해 특정 사용자 그룹을 쉽게 분리하고 원하는 서비스 품질을 제공할 수 있습니다.

애플리케이션별(TCP/UDP 포트) 최종 노드 및 사용자의 주소에 관계없이 차별화된 서비스를 제공하는 애플리케이션 클래스를 식별할 수 있습니다.

네트워크 번호 기반 서비스 품질을 지원하기 위한 필수 조건은 3차 레벨에서 패킷을 볼 수 있는 능력이며, 애플리케이션별 차별화는 4차 레벨에서 패킷을 볼 수 있어야 합니다.


그림 2.1.5 다양한 종류의 트래픽을 제공합니다.

트래픽이 클래스로 분할되면 스위치는 각 클래스에 보장된 최소 및 최대 처리량을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 사용 가능한 스위치 대역폭이 있을 때 대기열이 처리되는 방식을 결정하는 우선순위도 제공할 수 있습니다. 그림은 네 가지 트래픽 클래스를 제공하는 예를 보여줍니다. 각각에는 특정 최소 대역폭이 할당되고 우선 순위가 높은 트래픽에도 최대 대역폭이 할당되므로 이 트래픽 클래스는 우선 순위가 낮은 트래픽을 완전히 억제할 수 없습니다.


포트 기반 VLAN을 사용하는 경우 해당 포트에 연결된 사용자 또는 컴퓨터에 관계없이 각 포트는 특정 VLAN에 할당됩니다. 즉, 이 포트에 연결된 모든 사용자는 동일한 VLAN의 구성원이 됩니다.

포트 구성은 정적이며 수동으로만 변경할 수 있습니다.

포트 기반 VLAN.

Mac 주소를 기반으로 하는 Vlan.

가상 네트워크를 생성하는 다음 방법은 MAC 주소 그룹화를 사용합니다. 네트워크에 노드 수가 많은 경우 이 방법을 사용하려면 관리자의 수동 작업이 많이 필요합니다.

MAC 주소 기반 VLAN.

레이블 기반 Vlan – 802.1q 표준.

처음 두 가지 접근 방식은 브리지 주소 테이블에 추가 정보를 추가하는 것에만 기반을 두고 전송된 프레임의 가상 네트워크에 있는 프레임 멤버십에 대한 정보를 삽입할 가능성을 사용하지 않습니다. 레이블 기반 VLAN 구성 방법 – 태그, 추가 프레임 필드를 사용하여 네트워크 스위치 간에 이동할 때 프레임 소유권 정보를 저장합니다. 4바이트 태그가 이더넷 프레임에 추가됩니다.

추가된 프레임 태그에는 2바이트의 TPID(Tag Protocol Identifier) ​​필드와 2바이트의 TCI(Tag Control Information) 필드가 포함됩니다. 고정 값 0x8100의 처음 2바이트는 프레임에 802.1q/802.1p 프로토콜 태그가 포함되어 있음을 결정합니다. TCI 필드는 Priority, CFI, VID 필드로 구성됩니다. 3비트 우선순위 필드는 8개의 가능한 프레임 우선순위 레벨을 지정합니다. 12비트 VID(VLAN ID) 필드는 가상 네트워크 식별자입니다. 이 12비트를 사용하면 4096개의 서로 다른 가상 네트워크를 정의할 수 있지만 ID 0과 4095는 특수 용도로 예약되어 있으므로 802.1Q 표준에서는 총 4094개의 가상 네트워크를 정의할 수 있습니다. 1비트 길이의 CFI(Canonical Format Indicator) 필드는 다른 유형의 네트워크(토큰 링, FDDI)의 프레임을 나타내기 위해 예약되어 있으며 이더넷 프레임의 경우 0입니다.

스위치의 입력 포트에서 프레임을 수신한 후 입력 포트의 규칙(수신 규칙)에 따라 추가 처리에 대한 결정이 내려집니다. 다음 옵션이 가능합니다:

    태그된 프레임만 수신합니다.

    Untagged 유형의 프레임만 수신합니다.

    기본적으로 모든 스위치는 두 가지 유형의 프레임을 모두 허용합니다.

프레임을 처리한 후 프레임 전달을 위해 미리 정의된 규칙에 따라 이를 출력 포트로 전송하기로 결정됩니다. 스위치 내에서 프레임을 전달하는 규칙은 동일한 가상 네트워크에 연결된 포트 간에만 프레임을 전달할 수 있다는 것입니다.

1000베이스 이더넷

패스트 이더넷과 마찬가지로 1000Base 이더넷 또는 기가비트 이더넷은 IEEE 802.3 및 10Base-T 이더넷과 동일한 프레임 형식, CSMA/CD 액세스 방법, 스타 토폴로지 및 링크 제어(LLC) 하위 계층을 사용합니다. 두 기술 간의 근본적인 차이점은 EMVOS의 물리적 계층 구현, 즉 PHY 장치 구현에 있습니다. IEEE 802.3 및 ANSI X3T11 파이버 채널 개발은 파이버에 연결된 PHY 트랜시버를 구현하는 데 사용되었습니다. 1998년에는 광섬유용 802.3z 표준과 연선 케이블용 802.3ab 표준이 발표되었습니다.

이더넷과 차이점이 있다면 패스트 이더넷최소한이고 MAC 계층에 영향을 주지 않는 경우, 기가비트 이더넷 1000Base-T 표준을 개발할 때 개발자는 물리적 계층을 변경해야 할 뿐만 아니라 MAC 하위 계층에도 영향을 주어야 합니다.

기가비트 이더넷 물리적 계층은 기존 카테고리 5 연선 케이블과 다중 모드 및 단일 모드 광섬유를 포함한 여러 인터페이스를 사용합니다. 총 4가지 유형의 물리적 인터페이스가 정의되어 있으며 이는 802.3z(1000Base-X) 및 802.3ab(1000Base-T) 표준 사양에 반영되어 있습니다.

1000Base-X 표준에 대해 지원되는 거리는 아래 표에 나와 있습니다.

기준

섬유 종류

최대 거리*, m

(레이저 다이오드 1300nm)

싱글모드 광섬유(9μm)

다중 모드 광섬유(50μm)***

기준

섬유/연선 유형

최대 거리*, m

(레이저 다이오드 850nm)

다중 모드 광섬유(50μm)

다중 모드 광섬유(62.5μm)

다중 모드 광섬유(62.5μm)

차폐 연선: STP

광트랜시버의 특성은 표에 표시된 것보다 훨씬 높을 수 있습니다. 예를 들어, NBase는 릴레이 없이 단일 모드 광섬유를 통해 최대 40km 거리에 걸쳐 전송을 제공하는 기가비트 이더넷 포트가 있는 스위치를 생산합니다(1550nm의 파장에서 작동하는 협 스펙트럼 DFB 레이저 사용).

1000Base-T 인터페이스

1000Base-T는 표준 인터페이스최대 100m 거리에서 카테고리 5e 이상의 비차폐 연선 케이블을 통한 기가비트 이더넷 전송. 4쌍의 구리 케이블이 모두 전송에 사용되며 한 쌍의 전송 속도는 250Mbit/s입니다.

MAC 하위 계층

기가비트 이더넷 MAC 하위 계층은 이전 이더넷 및 고속 이더넷과 동일한 CSMA/CD 미디어 액세스 방법을 사용합니다. 세그먼트(또는 충돌 도메인)의 최대 길이에 대한 주요 제한 사항은 이 프로토콜에 의해 결정됩니다.

1Gbit/s 속도를 구현하는 데 있어 문제 중 하나는 다음과 같은 환경에서 작동할 때 허용 가능한 네트워크 직경을 보장하는 것이었습니다. 반이중작동 모드. 아시다시피 이더넷 및 고속 이더넷 네트워크의 최소 프레임 크기는 64바이트입니다. 1Gbit/s의 전송 속도와 64바이트의 프레임 크기를 사용하는 경우 안정적인 충돌 감지를 위해서는 가장 멀리 있는 두 컴퓨터 사이의 거리가 25미터를 넘지 않아야 합니다. 최소 길이의 프레임 전송 시간이 네트워크에서 가장 멀리 있는 두 노드 사이의 신호 전파 시간의 두 배보다 길면 성공적인 충돌 감지가 가능하다는 점을 기억해 봅시다. 따라서 최대 네트워크 직경 200m(100m 케이블 2개 및 스위치 1개)를 보장하기 위해 기가비트 이더넷 표준의 최소 프레임 길이가 512바이트로 늘어났습니다. 프레임 길이를 필요한 값으로 늘리기 위해 네트워크 어댑터는 소위 반송파 확장을 사용하여 데이터 필드를 448바이트 길이로 확장합니다. 확장 필드는 데이터 코드로 오인될 수 없는 금지 문자로 채워진 필드입니다. 이 경우 체크섬 필드는 원본 프레임에 대해서만 계산되며 확장 필드에는 적용되지 않습니다. 프레임이 수신되면 확장 필드는 삭제됩니다. 따라서 LLC 계층은 확장 필드의 존재 여부조차 알지 못합니다. 프레임 크기가 512바이트 이상이면 미디어 확장 필드가 없습니다.

미디어 확장 필드가 있는 기가비트 이더넷 프레임

기술의 주요 목적 와이파이(무선 충실도 - "무선 정확도") - 무선 확장 이더넷 네트워크. 유선 네트워크를 사용하는 것이 바람직하지 않거나 불가능한 경우에도 사용됩니다. "무선 LAN" 섹션의 시작 부분을 참조하세요. 예를 들어, 메커니즘의 움직이는 부분에서 정보를 전송합니다. 벽에 구멍을 뚫을 수 없다면; 컴퓨터를 가지고 다녀야 하는 대형 창고에서.

Wi-Fi 설계 협회 Wi-Fi는 IEEE 802.11(1997) [ANSI] 표준 시리즈를 기반으로 하며 1~2~54Mbit/s의 전송 속도를 제공합니다. Wi-Fi 컨소시엄은 Wi-Fi 표준을 구현하기 위한 애플리케이션 사양을 개발하고, 타사 제품의 표준 준수 여부를 테스트 및 인증하며, 전시회를 조직하고, Wi-Fi 장비 개발자에게 필요한 정보를 제공합니다.

IEEE 802.11 표준이 1997년에 비준되었음에도 불구하고 Wi-Fi 네트워크는 상용 네트워크 장비 가격이 크게 하락한 최근 몇 년간 널리 보급되었습니다. 산업 자동화에서는 802.11 시리즈의 많은 표준 중에서 전송 속도가 최대 11Mbit/s인 802.11b와 802.11g(최대 54Mbit/s) 두 가지만 사용됩니다.

무선 채널을 통한 신호 전송은 FHSS와 DSSS(섹션 참조)의 두 가지 방법을 사용하여 수행됩니다. 이는 차동 위상 변조 DBPSK 및 DQPSK를 사용합니다(" 변조 방법캐리어") Barker 코드, 보완 코드( CCK- 보완코드키잉) 및 기술 이중 컨벌루션 인코딩 (PBCC) [로샨].

1Mbit/s 및 2Mbit/s 속도의 Wi-Fi 802.11g는 DBPSK 변조를 사용합니다. 2Mbps에서는 1Mbps와 같은 방법을 사용하지만, 채널 용량을 늘리기 위해 서로 다른 4가지 위상 값(0, )을 사용하여 반송파를 위상 변조합니다.

802.11b 프로토콜은 5.5 및 11Mbit/s의 추가 전송 속도를 사용합니다. 이러한 비트 전송률에서는 Barker 코드 대신 보완 코드가 사용됩니다( CCK).

Wi-Fi는 충돌 가능성을 줄이기 위해 다음 원칙을 사용하는 CSMA/CA 네트워크 액세스 방법("무선 네트워크 및 솔루션의 문제" 섹션 참조)을 사용합니다.

  • 스테이션은 전송을 시작하기 전에 통신 채널을 얼마나 오랫동안 점유할지 보고합니다.
  • 다음 스테이션은 이전에 예약된 시간이 만료될 때까지 전송을 시작할 수 없습니다.
  • 네트워크 참가자는 이에 대한 확인을 받을 때까지 신호가 수신되었는지 여부를 알 수 없습니다.
  • 두 스테이션이 동시에 작동을 시작하면 수신 확인을 받지 못한다는 사실을 통해서만 이에 대해 알 수 있습니다.
  • 승인을 받지 못한 경우 네트워크 참가자는 재전송이 시작될 때까지 임의의 시간 동안 기다립니다.

방지충돌 감지보다는 무선 네트워크에서 기본입니다. 유선 네트워크와 달리 트랜시버 송신기가 수신된 신호를 방해하기 때문입니다.

FHSS 모드에서 OSI 모델(표 2.17)의 PLCP 레벨의 프레임 형식은 그림 1에 나와 있습니다. 2.44. 이는 다음 필드로 구성됩니다.

  • "동기화해." - 0과 1이 교대로 포함되어 있습니다. 수신 스테이션에서 주파수를 조정하고, 패킷 배포를 동기화하며, 안테나를 선택할 수 있습니다(안테나가 여러 개인 경우).
  • "시작" - 프레임 시작 플래그입니다. 수신 스테이션에서 프레임을 동기화하는 데 사용되는 라인 0000 1100 1011 1101로 구성됩니다.
  • "P.L.W." - "Psdu 길이 워드" - "PLCP 서비스 데이터 요소 길이 워드", PSDU - "PLCP 서비스 데이터 단위" - PLCP 하위 계층 데이터 요소는 MAC 레벨에서 수신된 프레임의 크기를 옥텟으로 나타냅니다.
  • "속도" - 프레임 데이터 전송 속도를 나타냅니다.
  • "KS" - 체크섬;
  • "MAC 프레임" - OSI 모델의 MAC 계층에서 수신되고 PSDU를 포함하는 프레임입니다.

DSSS 모드에서 OSI 모델(표 2.17)의 PLCP 수준의 프레임 형식은 그림 1에 나와 있습니다. 2.45. 해당 필드의 의미는 다음과 같습니다.

  • "동기화해." - 유닛만 포함하고 수신 스테이션에서 동기화를 제공합니다.
  • "시작" - 프레임 시작 플래그입니다. 라인 0 xF3A0을 포함하며, 이는 다음에 따라 매개변수 전송 시작을 나타냅니다. 신체적 수준;
  • "신호" - 이 프레임의 변조 유형과 전송 속도를 나타냅니다.
  • "서비스" - 향후 표준 수정을 위해 예약되어 있습니다.
  • "길이" - MAC 프레임을 전송하는 데 필요한 시간(마이크로초)을 나타냅니다.
  • "캔사스" - 합계를 확인하세요.
  • "MAC 프레임" - OSI 모델의 MAC 계층에서 수신되고 PSDU를 포함하는 프레임입니다.
  • "PLCP 헤더" - PLCP 하위 계층에 추가된 필드입니다.

Wi-Fi의 통신 범위는 전파 조건에 따라 크게 달라집니다. 전자파, 안테나 유형 및 송신기 전력. Wi-Fi 장비 제조업체가 표시하는 일반적인 값은 외부 안테나와 50~100mW의 송신기 전력을 사용하는 실내에서는 100~200m, 개방된 공간에서는 최대 수 킬로미터입니다. 동시에 독일 주간 Computerwoche에 따르면 통신 범위 경쟁 중에 표준 장비를 사용하여 89km 거리에서 통신이 기록되었습니다. Wi-Fi 표준 IEEE 802.11b(2.4GHz) 및 위성 접시. 기네스북에는 풍선을 사용해 높이 올려진 안테나를 사용해 310km 거리의 ​​Wi-Fi 통신도 기록됐다.

Wi-Fi 네트워크 아키텍처

IEEE 802.11 표준은 세 가지 네트워크 토폴로지를 설정합니다.

사용 BSS스테이션은 공통의 중앙 통신 센터를 통해 서로 통신합니다. 액세스 포인트. 액세스 포인트일반적으로 유선 이더넷 LAN에 연결됩니다.

다양한 서비스 영역을 결합하여 확장된 서비스 영역을 얻습니다. BSS V 통합 시스템유선 이더넷 네트워크가 될 수 있는 분배 시스템을 통해.

2.11.5. 무선 네트워크 비교

테이블에 2.18은 고려된 세 가지 주요 매개변수를 요약합니다. 무선 기술. 이 표에는 산업 자동화에 널리 사용되지 않는 WiMAX, EDGE, UWB 및 기타 여러 표준에 대한 데이터가 포함되어 있지 않습니다.

테이블 2.18.세 가지 주요 무선 기술 비교

매개변수

블루투스/IEEE 802.15.1

지그비/IEEE 802.15.4

Wi-Fi/IEEE 802.11

범위

전송 속도

723Kbps

1~2Mbit/s, 최대 54Mbit/s

최대. 네트워크 참가자 수

제한되지 않음

전력 소비

AA 배터리 2개 사용 시 작동 시간

6 개월 대기 중

가격/복잡성(기존 단위)

재전송

DCF - 아니요; PCF 및 HCF - 예,

주목적

주변기기와 컴퓨터 간의 통신

무선 센서 네트워크

무선 이더넷 확장

IEEE 802.1Q- VLAN 멤버십에 대한 정보를 전달하기 위해 트래픽에 태그를 지정하는 절차를 설명하는 개방형 표준입니다.

802.1Q는 프레임 헤더를 변경하지 않으므로 이 표준을 지원하지 않는 네트워크 장치는 VLAN 멤버십에 관계없이 트래픽을 전송할 수 있습니다.

802.1Q는 프레임 내부에 배치됩니다. 꼬리표, VLAN에 속한 트래픽에 대한 정보를 전송합니다.

802.1Q 태그
⊲━━ 태그 제어 정보(TCI) ━━⊳
TPID우선 사항CFI영상
16 3 1 12 비트

태그 크기는 4바이트입니다. 이는 다음 필드로 구성됩니다.

  • 태그 프로토콜 식별자(TPID)- 태깅 프로토콜 식별자. 필드 크기는 16비트입니다. 태그 지정에 사용되는 프로토콜을 나타냅니다. 802.1q의 경우 값은 0x8100입니다.
  • 태그 제어 정보(TCI)- 우선순위, 표준 형식 및 VLAN 식별자 필드를 캡슐화하는 필드:
    • 우선 사항- 우선순위. 필드 크기는 3비트입니다. IEEE 802.1p 표준에서 전송된 트래픽의 우선순위를 설정하는 데 사용됩니다.
    • CFI(표준 형식 표시기)- 정식 형식 표시기. 필드 크기는 1비트입니다. MAC 주소 형식을 나타냅니다. 0 - 표준(이더넷 프레임), 1 - 비표준(토큰링 프레임, FDDI).
    • VLAN 식별자(VID)- VLAN 식별자 필드 크기 - 12비트 프레임이 속한 VLAN을 나타냅니다. 가능한 VID 값의 범위는 0부터 4094까지입니다.

이더넷 II 표준을 사용하는 경우 802.1Q는 프로토콜 유형 필드 앞에 태그를 삽입합니다. 프레임이 변경되었으므로 체크섬이 다시 계산됩니다.

802.1Q 표준에는 기본 VLAN이라는 개념이 있습니다. 기본적으로 이는 VLAN 1입니다. 이 VLAN에서 전송된 트래픽에는 태그가 지정되지 않습니다.

Cisco Systems - ISL에서 개발한 802.1Q와 유사한 독점 프로토콜이 있습니다.

전송된 프레임에 가상 네트워크에 속해 있다는 정보를 삽입합니다. 가상 로컬 네트워크 IEEE 802.1Q 표준을 기반으로 구축된 는 추가 프레임 필드를 사용하여 네트워크를 통해 이동하는 VLAN 멤버십 정보를 저장합니다. 설정의 편의성과 유연성 측면에서 VLAN 표준 IEEE 802.1Q는 최고의 솔루션포트 기반 VLAN과 비교됩니다. 주요 장점:
  1. 유연성, 구성 및 변경 용이성 - 하나의 스위치 내에서 그리고 IEEE 802.1Q 표준을 지원하는 스위치에 구축된 전체 네트워크에 걸쳐 필요한 VLAN 조합을 생성할 수 있습니다. 태깅 기능을 사용하면 VLAN 정보를 단일 물리적 링크를 통해 여러 802.1Q 호환 스위치에 분산시킬 수 있습니다( 트렁크 채널, 트렁크 링크);
  2. 모든 포트에서 스패닝 트리 알고리즘을 활성화하고 일반 모드에서 작업할 수 있습니다. 스패닝 트리 프로토콜은 여러 스위치에 구축된 대규모 네트워크에서 사용하기에 매우 유용한 것으로 밝혀졌으며 스위치가 포트를 무작위로 서로 연결할 때 네트워크에서 트리형 연결 구성을 자동으로 결정할 수 있습니다. 을 위한 정상 작동스위치가 필요하지 않습니다 폐쇄 노선온라인. 이러한 경로는 관리자가 특별히 백업 연결을 생성하기 위해 생성할 수도 있고 무작위로 생성될 수도 있습니다. 이는 네트워크에 수많은 연결이 있고 케이블링 시스템이 제대로 구성되지 않았거나 문서화되지 않은 경우에 발생할 수 있습니다. 스패닝 트리 프로토콜을 사용하여 스위치는 네트워크 다이어그램을 구성한 후 중복 경로를 차단합니다. 따라서 네트워크의 루프가 자동으로 방지됩니다.
  3. 프레임 헤더에서 태그를 추가하고 추출하는 IEEE 802.1Q VLAN의 기능을 통해 네트워크는 IEEE 802.1Q 표준을 지원하지 않는 스위치 및 네트워크 장치를 사용할 수 있습니다.
  4. 표준을 지원하는 다양한 제조업체의 장치는 독점 솔루션에 관계없이 함께 작동할 수 있습니다.
  5. 서브넷을 연결하려면 네트워크 수준, 라우터 또는 L3 스위치가 필요합니다. 그러나 다른 VLAN에서 서버에 대한 액세스를 구성하는 등의 간단한 경우에는 라우터가 필요하지 않습니다. 서버가 연결되는 스위치 포트는 모든 서브넷에 포함되어야 하며, 서버의 네트워크 어댑터는 IEEE 802.1Q 표준을 지원해야 합니다.


쌀. 6.5.

IEEE 802.1Q의 일부 정의

  • 태그 지정- 프레임 헤더에 802.1Q VLAN에 속하는 정보를 추가하는 과정입니다.
  • 태그 해제- 프레임 헤더에서 802.1Q VLAN 멤버십에 대한 정보를 추출하는 프로세스입니다.
  • VLAN ID(VID)- VLAN 식별자.
  • 포트 VLAN ID(PVID)- VLAN 포트 식별자.
  • 수신 포트- 프레임이 도착하는 스위치 포트와 동시에 VLAN 멤버십에 대한 결정이 내려집니다.
  • 출구 포트- 프레임이 다른 네트워크 장치, 스위치 또는 워크스테이션으로 전송되는 스위치 포트이며 이에 따라 표시 결정이 내려져야 합니다.

모든 스위치 포트는 다음과 같이 구성될 수 있습니다. 태그됨(라벨이 붙은) 또는 다음과 같이 태그가 지정되지 않은(레이블 없음). 기능 태그 해제당신이 그 사람들과 함께 일할 수있게 해줍니다 네트워크 장치이더넷 프레임 헤더의 태그를 이해하지 못하는 가상 네트워크. 기능 태깅 IEEE 802.1Q 표준을 지원하는 여러 스위치 간에 VLAN을 구성할 수 있습니다.


쌀. 6.6.

IEEE 802.1Q VLAN 태그

IEEE 802.1Q 표준은 VLAN 정보가 네트워크를 통해 전송될 수 있도록 이더넷 프레임 구조에 대한 변경 사항을 정의합니다. 그림에서. 6.7은 802.1Q 태그 형식을 보여줍니다.




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