Vlan bazat pe porturi. Curs de prelegeri despre tehnologiile de rețea

2.1.3 Structura cadrului 802.1Q

Specificația 802.1 Q definește 12 formate posibile pentru încapsularea câmpului de extensie în cadre de nivel MAC. Aceste formate sunt definite pe baza a trei tipuri de cadre (Ethernet II, LLC în format normal, LLC în format Token Ring), două tipuri de rețele (802.3/Ethernet sau Token Ring/FDDI) și două tipuri de etichete VLAN (implicite sau explicit). Există, de asemenea, anumite reguli pentru traducerea cadrelor Ethernet sursă sau Token Ring în cadre etichetate și pentru a traduce cadrele etichetate înapoi în cele originale.

Câmpul Tag Protocol Identifier (TPI) a înlocuit câmpul EtherType al cadrului Ethernet, care a avut loc după câmpul de etichetă VLAN de doi octeți.

Câmpul de etichetă VLAN are trei subcâmpuri.

Subcâmpul Prioritate este conceput pentru a stoca trei biți de prioritate a cadrelor, permițând definirea a până la 8 niveluri de prioritate. Indicatorul de încapsulare TR pe un bit indică dacă datele transportate de cadru conțin un cadru în format IEEE 802.5 încapsulat (indicatorul este 1) sau corespund unui tip de cadru exterior (steagul este 0).

Folosind această caracteristică, puteți tunel traficul de la rețelele Token Ring pe rețelele Ethernet comutate.

ID-ul VLAN (VID) pe 12 biți identifică în mod unic VLAN-ul căruia îi aparține cadrul.

Dimensiunea maxima Cadrul Ethernet crește atunci când se aplică specificația IEEE 802.1 Q de la 4 octeți - de la 1518 octeți la 1522 octeți.

Fig.2.1.3 Structura cadrului Ethernet cu câmp IEEE 802.1 Q

2.1.4 Asigurarea calității serviciului în rețelele bazate pe comutatoare.

Switch-urile Layer 2 și Layer 3 pot transmite pachete foarte rapid, dar aceasta nu este singura caracteristică a echipamentelor de rețea care este necesară pentru a crea o rețea modernă.

Rețeaua trebuie gestionată, iar un aspect al managementului este asigurarea calității dorite a serviciului (QoS).

Suportul QoS oferă administratorului capacitatea de a prezice și controla comportamentul rețelei, acordând prioritate aplicațiilor, subrețelelor și punctelor terminale sau oferindu-le un sistem garantat. lățime de bandă.

Există două modalități principale de a menține calitatea serviciilor. Aceasta este pre-rezervarea resurselor și serviciul preferențial al claselor agregate de trafic. Această din urmă metodă și-a găsit aplicația principală la al doilea nivel. Switch-urile de nivel al doilea funcționează de destul de mult timp un număr mare de scheme de servicii prioritare proprietare, împărțind tot traficul în 2-3-4 clase și deservind aceste clase într-un mod diferențiat.

Astăzi, grupul de lucru IEEE 802.1 a dezvoltat standardele 802.1 p/Q (numite ulterior 802.1D-1998), care pune ordine în schemele de prioritizare a traficului și în modul în care datele despre clasele de trafic sunt transportate în cadrele rețelei locale. Ideile de prioritizare a traficului încorporate în standardele 802.1 p/Q corespund în mare măsură schemei de servicii IP diferențiate discutate în capitol. Schema QoS bazată pe standardele 802.1 p/Q oferă

capacitatea de a seta clasa de serviciu (prioritate) ca nod final prin plasarea unui identificator într-un cadru standard 802 rețea virtuală VID, care conține trei biți ai nivelului de prioritate, și clasificarea traficului prin comutatoare pe baza unui anumit set de caracteristici. De asemenea, calitatea serviciului poate varia între diferitele VLAN-uri. În acest caz, câmpul prioritar joacă rolul unui diferențiator de al doilea nivel în cadrul diferitelor fluxuri ale fiecărei rețele virtuale.

Trafic normal livrat de la „max. eforturi"

Trafic sensibil la latență

Fig.2.1.4 Clase de servicii în cadrul rețelelor virtuale.

Interpretarea exactă a nevoilor fiecărei clase de trafic, etichetate cu o valoare prioritară și eventual un număr de rețea virtuală, este lăsată, ca și în cazul serviciilor IP diferențiate, la latitudinea administratorului de rețea. În general, se presupune că comutatorul are reguli de politică în conformitate cu care fiecare clasă de trafic este deservită, adică prezența unui profil de trafic.

Producătorii de switch-uri includ de obicei în dispozitivele lor metode de clasificare a traficului mai largi decât cele furnizate de standardul 802.1 p/Q. Clasele de trafic pot fi distinse prin adrese MAC, porturi fizice, etichete 802.1 p/Q, iar în comutatoarele de nivel 3 și 4, prin adrese IP și numere de porturi TCP/UDP bine-cunoscute.

Odată ce un pachet ajunge la comutator, valorile câmpului său sunt comparate cu atributele conținute în regulile care sunt atribuite grupurilor de trafic și apoi plasate în coada corespunzătoare. Regulile asociate cu fiecare coadă pot garanta pachetelor o anumită cantitate de debit și prioritate, ceea ce afectează cantitatea de latență a pachetului. Clasificarea traficului de către comutator și încorporarea informațiilor despre calitatea necesară a serviciului în pachete le permite administratorilor să stabilească politica QoS pe tot parcursul rețeaua corporativă. Există următoarele metode de clasificare a traficului:

Bazat pe porturi. La atribuirea priorităților porturilor de intrare individuale, etichetele de prioritate 802.1 p/Q sunt folosite pentru a propaga calitatea necesară a serviciului în întreaga rețea comutată.

Pe baza etichetelor VLAN. Acesta este un mod destul de simplu și foarte general de a menține QoS. Prin atribuirea unui profil QoS VLAN-urilor, puteți gestiona cu ușurință fluxurile atunci când sunt combinate într-o coloană vertebrală.

Pe baza numerelor de rețea. Rețelele virtuale bazate pe protocol pot utiliza profiluri QoS pentru a fi legate la anumite subrețele IP, IPX și Apple Talk. Acest lucru facilitează separarea unui anumit grup de utilizatori și oferindu-le calitatea dorită a serviciului.

După aplicație (porturi TCP/UDP). Vă permite să identificați clase de aplicații care sunt apoi furnizate cu servicii diferențiate, indiferent de adresele nodurilor finale și ale utilizatorilor.

O condiție necesară pentru a susține calitatea serviciului bazat pe numerele de rețea este capacitatea de a vizualiza pachetele la al treilea nivel, iar diferențierea în funcție de aplicație necesită vizualizarea pachetelor la al patrulea nivel.

Fig.2.1.5 Deservirea diferitelor clase de trafic.

Odată ce traficul este împărțit în clase, switch-urile pot oferi fiecărei clase un debit minim și maxim garantat, precum și o prioritate care determină modul în care este procesată coada atunci când există lățime de bandă liberă. Figura prezintă un exemplu de deservire a patru clase de trafic. Fiecăruia dintre ele i se alocă o anumită lățime de bandă minimă, iar traficului cu prioritate ridicată i se alocă și un maxim, astfel încât această clasă de trafic să nu le suprima complet pe cele cu prioritate inferioară.

Când utilizați VLAN-uri bazate pe porturi, fiecare port este alocat unui anumit VLAN, indiferent de utilizator sau computer conectat la acel port. Aceasta înseamnă că toți utilizatorii conectați la acest port vor fi membri ai aceluiași VLAN.

Configurația portului este statică și poate fi modificată numai manual.

VLAN bazat pe porturi.

Vlan bazat pe adrese Mac.

Următoarea metodă de creare a rețelelor virtuale folosește gruparea adreselor MAC. Dacă există un număr mare de noduri în rețea, această metodă necesită un număr mare de operații manuale de la administrator.

VLAN bazat pe adrese MAC.

Vlan bazat pe etichetă – standard 802.1q.

Primele două abordări se bazează doar pe adăugarea de informații suplimentare la tabelele de adrese de punte și nu folosesc posibilitatea de a încorpora informații despre apartenența cadrului într-o rețea virtuală în cadrul transmis. Metoda de organizare VLAN bazată pe etichete – Etichete, utilizează câmpuri de cadre suplimentare pentru a stoca informații despre proprietatea cadrului pe măsură ce se deplasează între comutatoarele de rețea. O etichetă de 4 octeți este adăugată cadrului Ethernet:

Eticheta de cadru adăugată include un câmp TPID (Tag Protocol Identifier) ​​de doi octeți și un câmp TCI (Tag Control Information) de doi octeți. Primii 2 octeți cu o valoare fixă ​​de 0x8100 determină că cadrul conține o etichetă de protocol 802.1q/802.1p. Câmpul TCI este format din câmpurile Prioritate, CFI și VID. Câmpul Prioritate pe 3 biți specifică opt niveluri posibile de prioritate a cadrelor. Câmpul VID (ID VLAN) pe 12 biți este identificatorul rețelei virtuale. Acești 12 biți vă permit să definiți 4096 de rețele virtuale diferite, dar ID-urile 0 și 4095 sunt rezervate pentru utilizare specială, astfel încât un total de 4094 de rețele virtuale pot fi definite în standardul 802.1Q. Câmpul CFI (Canonical Format Indicator), lung de 1 bit, este rezervat pentru a indica cadrele altor tipuri de rețele (Token Ring, FDDI); pentru cadrele Ethernet este 0.

După ce un cadru este primit de portul de intrare al comutatorului, decizia cu privire la procesarea lui ulterioară se ia pe baza regulilor portului de intrare (reguli de intrare). Sunt posibile următoarele opțiuni:

primirea numai a cadrelor etichetate;

primește numai cadre de tip Untagged;

În mod implicit, toate comutatoarele acceptă ambele tipuri de cadre.

După procesarea cadrului, se ia decizia de a-l transmite către portul de ieșire pe baza unor reguli predefinite pentru redirecționarea cadrului. Regula pentru redirecționarea cadrelor într-un comutator este că acestea pot fi redirecționate numai între porturile asociate aceleiași rețele virtuale.

Ethernet 1000 de bază

1000Base Ethernet sau Gigabit Ethernet, precum Fast Ethernet, utilizează același format de cadru, metodă de acces CSMA/CD, topologie în stea și substratul de control al legăturii (LLC) ca și IEEE 802.3 și 10Base-T Ethernet. Diferența fundamentală dintre tehnologii constă din nou în implementarea stratului fizic al EMVOS - implementarea dispozitivelor PHY. Dezvoltarile IEEE 802.3 și ANSI X3T11 Fibre Channel au fost utilizate pentru a implementa transceiver-uri PHY conectate la fibră. În 1998, au fost publicate standardele 802.3z pentru fibră optică și 802.3ab pentru cablul cu perechi răsucite.

Dacă diferențele dintre Ethernet și Fast Ethernet sunt minime și nu afectează stratul MAC, atunci când au dezvoltat standardul Gigabit Ethernet 1000Base-T, dezvoltatorii au trebuit nu numai să facă modificări la nivelul fizic, ci să afecteze și substratul MAC.

Stratul fizic Gigabit Ethernet utilizează mai multe interfețe, inclusiv cablul tradițional de categoria 5 perechi răsucite, precum și fibră multimod și monomod. Sunt definite un total de 4 tipuri diferite de interfețe fizice, care sunt reflectate în specificațiile standard 802.3z (1000Base-X) și 802.3ab (1000Base-T).

Distanțele acceptate pentru standardele 1000Base-X sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Standard	Tipul fibrei	Distanta maxima*, m
(dioda laser 1300 nm)	Fibră monomod (9 µm)
	Fibră multimodală (50 µm)***
Standard	Tip fibră/pereche răsucită	Distanta maxima*, m
(dioda laser 850 nm)	Fibră multimodală (50 µm)
	Fibră multimodală (62,5 µm)
	Fibră multimodală (62,5 µm)
	Pereche răsucită ecranată: STP

Caracteristicile transceiver-urilor optice pot fi semnificativ mai mari decât cele indicate în tabel. De exemplu, NBase produce switch-uri cu porturi Gigabit Ethernet care asigură transmisie pe distanțe de până la 40 km prin fibră monomodală fără relee (folosind lasere DFB cu spectru îngust care funcționează la o lungime de undă de 1550 nm).

Interfață 1000Base-T

1000Base-T este interfata standard Transmisie Gigabit Ethernet prin cablu torsadat neecranat de categoria 5e și mai mare pe distanțe de până la 100 de metri. Toate cele patru perechi de cablu de cupru sunt folosite pentru transmisie, viteza de transmisie peste o pereche este de 250 Mbit/s.

Substratul MAC

Substratul MAC Gigabit Ethernet utilizează aceeași metodă de acces media CSMA/CD ca și predecesorii săi Ethernet și Fast Ethernet. Principalele restricții privind lungimea maximă a unui segment (sau domeniul de coliziune) sunt determinate de acest protocol.

Una dintre problemele în implementarea vitezei de 1 Gbit/s a fost asigurarea unui diametru de rețea acceptabil atunci când operați în semi-duplex mod de operare. După cum știți, dimensiunea minimă a cadrului în rețelele Ethernet și Fast Ethernet este de 64 de octeți. Cu o rată de transfer de 1 Gbit/s și o dimensiune a cadrului de 64 de octeți, pentru o detectare fiabilă a coliziunilor este necesar ca distanța dintre cele mai îndepărtate două computere să nu fie mai mare de 25 de metri. Să ne amintim că detectarea cu succes a coliziunilor este posibilă dacă timpul de transmisie a unui cadru de lungime minimă este mai mare de două ori timpul de propagare a semnalului între cele două noduri cele mai îndepărtate din rețea. Prin urmare, pentru a asigura un diametru maxim al rețelei de 200 m (două cabluri de 100 m și un comutator), lungimea minimă a cadrului în standardul Gigabit Ethernet a fost mărită la 512 octeți. Pentru a crește lungimea cadrului la valoarea necesară, adaptorul de rețea extinde câmpul de date la o lungime de 448 de octeți cu o așa-numită extensie purtătoare. Un câmp de extensie este un câmp plin cu caractere interzise care nu pot fi confundate cu coduri de date. În acest caz, câmpul sumă de control este calculat numai pentru cadrul original și nu se aplică câmpului de extensie. Când se primește un cadru, câmpul de extensie este eliminat. Prin urmare, stratul LLC nici măcar nu știe despre prezența câmpului de extensie. Dacă dimensiunea cadrului este egală sau mai mare de 512 octeți, atunci nu există un câmp de extensie media.

Cadru Gigabit Ethernet cu câmp de extensie media

Scopul principal al tehnologiei Wifi(Wireless Fidelity - „wireless accuracy”) - extindere fără fir Rețele Ethernet. Se folosește și acolo unde este nedorit sau imposibil să se utilizeze rețele cu fir, vezi începutul secțiunii „Rețele LAN fără fir”. De exemplu, pentru a transmite informații din părțile mobile ale mecanismelor; dacă nu puteți găuri în pereți; într-un depozit mare unde trebuie să cărați un computer cu dvs.

Wi-Fi proiectat consorţiu Wi-Fi se bazează pe seria de standarde IEEE 802.11 (1997) [ANSI] și oferă viteze de transmisie de la 1...2 la 54 Mbit/s. Consorțiul Wi-Fi dezvoltă specificații de aplicație pentru a aduce standardul Wi-Fi la viață, testează și certifică produsele altor companii pentru conformitatea cu standardul, organizează expoziții și oferă dezvoltatorilor de echipamente Wi-Fi informațiile necesare.

În ciuda faptului că standardul IEEE 802.11 a fost ratificat încă din 1997, rețelele Wi-Fi s-au răspândit abia în ultimii ani, când prețurile pentru echipamentele comerciale de rețea au scăzut semnificativ. În automatizarea industrială, dintre numeroasele standarde ale seriei 802.11 sunt utilizate doar două: 802.11b cu viteze de transmisie de până la 11 Mbit/s și 802.11g (până la 54 Mbit/s).

Transmisia semnalului pe canalul radio se realizează folosind două metode: FHSS și DSSS (vezi secțiunea). Aceasta utilizează modulația de fază diferențială DBPSK și DQPSK (vezi „ Metode de modulare operator") folosind coduri Barker, coduri complementare ( CCK- Codul complementar) și tehnologii codificare dublă convoluțională (PBCC) [Roshan]. Wi-Fi 802.11g la viteze de 1 și 2 Mbit/s utilizează modulația DBPSK. La 2 Mbps, se folosește aceeași metodă ca la 1 Mbps, dar pentru a crește capacitatea canalului, sunt utilizate 4 valori diferite de fază (0, ) pentru a modula purtătorul de fază. Protocolul 802.11b folosește viteze de transmisie suplimentare de 5,5 și 11 Mbit/s. La aceste rate de biți, sunt folosite coduri complementare în locul codurilor Barker ( CCK). Wi-Fi utilizează metoda de acces la rețea CSMA/CA (consultați secțiunea „Probleme și soluții ale rețelelor fără fir”), care utilizează următoarele principii pentru a reduce probabilitatea de coliziuni: Înainte ca o stație să înceapă să transmită, aceasta raportează cât timp va ocupa canalul de comunicație; stația următoare nu poate începe să transmită până la expirarea timpului rezervat anterior; participanții la rețea nu știu dacă semnalul lor a fost primit până când nu primesc confirmarea acestui lucru; dacă două stații încep să funcționeze în același timp, vor putea afla despre acest lucru doar prin faptul că nu vor primi confirmarea recepției; dacă nu se primește nicio confirmare, participanții la rețea așteaptă o perioadă de timp aleatorie pentru a începe retransmiterea. Prevenirea, mai degrabă decât detectarea coliziunilor, este fundamentală în rețelele fără fir deoarece, spre deosebire de rețelele cu fir, transmițătorul transceiver blochează semnalul primit. Formatul cadrului la nivelul PLCP al modelului OSI (Tabelul 2.17) în modul FHSS este prezentat în Fig. 2.44. Este format din următoarele câmpuri: "Sincroniza." - conține zerouri și unuuri alternative. Servește la reglarea frecvenței la stația de recepție, sincronizează distribuția pachetelor și vă permite să selectați o antenă (dacă există mai multe antene); „Start” - steag de pornire a cadrului. Constă din linia 0000 1100 1011 1101, care servește la sincronizarea cadrelor la stația de recepție; "P.L.W." - "Psdu Length Word" - "PLCP service data element length word", PSDU - "PLCP Service Data Unit" - element de date sublayer PLCP; indică dimensiunea cadrului primit de la nivelul MAC, în octeți; „Viteza” - indică rata de transfer de date a cadrelor; "KS" - verifica suma; „MAC frame” - un cadru primit de la stratul MAC al modelului OSI și care conține un PSDU; Formatul cadrului la nivelul PLCP al modelului OSI (Tabelul 2.17) în modul DSSS este prezentat în Fig. 2.45. Câmpurile din acesta au următoarea semnificație: "Sincroniza." - contine doar unitati si asigura sincronizare la statia de receptie; „Start” - steag de pornire a cadrului. Conține linia 0 xF3A0, care indică începutul transferului parametrilor în funcție de nivel fizic; „Semnal” - indică tipul de modulație și rata de transmisie a acestui cadru; „Serviciul” - rezervat pentru viitoarele modificări ale standardului; „Lungime” – indică timpul în microsecunde necesar pentru transmiterea unui cadru MAC; "KS" - suma de verificare; „MAC frame” - un cadru primit de la stratul MAC al modelului OSI și care conține un PSDU; „antet PLCP” - câmpuri adăugate la substratul PLCP. Raza de comunicare a Wi-Fi depinde foarte mult de condițiile de propagare. undele electromagnetice, tipul de antenă și puterea transmițătorului. Valorile tipice indicate de producătorii de echipamente Wi-Fi sunt 100-200 m în interior și până la câțiva kilometri în zone deschise folosind o antenă externă și o putere de emițător de 50...100 mW. Totodată, potrivit săptămânalului german Computerwoche, în cadrul competiției de rază de comunicare, comunicarea a fost înregistrată la o distanță de 89 km folosind echipamente standard. Standard Wi-Fi IEEE 802.11b (2,4 GHz) și antene satelit. Cartea Recordurilor Guinness înregistrează și comunicațiile prin Wi-Fi la o distanță de 310 km folosind antene ridicate la înălțimi mari cu ajutorul baloanelor. Arhitectura rețelei Wi-Fi Standardul IEEE 802.11 stabilește trei topologii de rețea: zone independente de servicii de bază(Seturi de servicii de bază independente, IBSS); zonele de servicii de bază(Seturi de servicii de bază, BSS); zone de servicii extinse(Seturi de servicii extinse, ESS). Folosind BSS stațiile comunică între ele printr-un centru comun de comunicații central numit punct de acces. Punct de acces conectat de obicei la o rețea LAN Ethernet cu fir. O zonă de serviciu extinsă se obține prin combinarea mai multor BSS V sistem unificat printr-un sistem de distribuție, care poate fi o rețea Ethernet cu fir. 2.11.5. Comparația rețelelor fără fir În tabel 2.18 sintetizează principalii parametri ai celor trei considerați tehnologii wireless. Tabelul nu conține date despre WiMAX, EDGE, UWB și multe alte standarde care nu sunt utilizate pe scară largă în automatizarea industrială. Masa 2.18. Comparație a trei tehnologii wireless de vârf Parametru Bluetooth/IEEE 802.15.1 ZigBee/IEEE 802.15.4 Wi-Fi/IEEE 802.11 Gamă Viteza de transmisie 723 Kbps 1...2 Mbit/s, până la 54 Mbit/s Max. numărul de participanți la rețea Nu este limitat Consumul de energie Timp de funcționare cu două baterii AA 6 luni In asteptare Preț/Complexitate (unități convenționale) Retransmisie DCF - nu; PCF și HCF - da, Scop principal Comunicarea între periferice și computer Rețele de senzori fără fir Extensie Ethernet fără fir

IEEE 802.1Q- un standard deschis care descrie procedura de etichetare a traficului pentru a transmite informații despre apartenența la VLAN.

Deoarece 802.1Q nu modifică anteturile de cadre, dispozitivele de rețea care nu acceptă acest standard pot transmite trafic fără a ține cont de apartenența sa la VLAN.

802.1Q este plasat în interiorul cadrului etichetă, care transmite informații despre apartenența traficului la VLAN.

eticheta 802.1Q

	⊲━━ Informații de control al etichetei (TCI) ━━⊳
TPID	Prioritate	CFI	VID
16	3	1	12	biți

Dimensiunea etichetei este de 4 octeți. Este format din următoarele câmpuri:

• Identificator de protocol de etichetă (TPID)- Identificator de protocol de etichetare. Dimensiunea câmpului este de 16 biți. Indică ce protocol este utilizat pentru etichetare. Pentru 802.1q valoarea este 0x8100.
• Informații de control al etichetei (TCI)- un câmp care încapsulează câmpurile de prioritate, format canonic și identificator VLAN:
  • Prioritate- o prioritate. Dimensiunea câmpului este de 3 biți. Folosit de standardul IEEE 802.1p pentru a seta prioritatea traficului transmis.
  • Indicator de format canonic (CFI)- Indicator de format canonic. Dimensiunea câmpului este de 1 bit. Indică formatul adresei MAC. 0 - canonic (cadru Ethernet), 1 - non-canonic (cadru Token Ring, FDDI).
  • Identificator VLAN (VID)- Identificator VLAN. Dimensiunea câmpului - 12 biți. Indică cărei VLAN îi aparține cadrul. Intervalul valorilor posibile VID este de la 0 la 4094.

Când se utilizează standardul Ethernet II, 802.1Q inserează o etichetă înaintea câmpului Protocol Type. Deoarece cadrul s-a schimbat, suma de control este recalculată.

În standardul 802.1Q există un concept VLAN nativ. În mod implicit, acesta este VLAN 1. Traficul trimis pe acest VLAN nu este etichetat.

Există un protocol proprietar similar cu 802.1Q dezvoltat de Cisco Systems - ISL.

VLAN - Rețea locală virtuală
Standarde, protocoale și concepte de bază	802.1Q. ID VLAN. ISL. VTP. GVRP. VLAN nativ
În sistemele de operare	Linux (Debian, Ubuntu, CentOS). FreeBSD. Windows
În echipamentele de rețea

încorporarea informațiilor despre apartenența la o rețea virtuală în cadrul transmis. Virtual rețele locale , construit pe standardul IEEE 802.1Q, utilizează câmpuri de cadru suplimentare pentru a stoca informații despre apartenența la VLAN pe măsură ce se deplasează în rețea. Din punct de vedere al confortului și flexibilității setărilor, standardul VLAN IEEE 802.1Q este cea mai bună soluție comparativ cu VLAN-urile bazate pe porturi. Principalele sale avantaje:

1. flexibilitate și ușurință de configurare și modificare - puteți crea combinațiile VLAN necesare atât într-un singur switch, cât și în întreaga rețea construită pe switch-uri care acceptă standardul IEEE 802.1Q. Capacitatea de etichetare permite ca informațiile VLAN să fie distribuite pe mai multe switch-uri compatibile 802.1Q printr-o singură legătură fizică ( canal trunk, Trunk Link);
2. vă permite să activați algoritmul spanning tree pe toate porturile și să lucrați în modul normal. Protocolul Spanning Tree se dovedește a fi foarte util pentru utilizarea în rețele mari construite pe mai multe switch-uri și permite comutatoarelor să determine automat configurația arborescentă a conexiunilor din rețea atunci când conectează aleatoriu porturi între ele. Pentru operatie normala nu este necesar un comutator trasee închise pe net. Aceste rute pot fi create de administrator special pentru a crea conexiuni de rezervă sau pot apărea aleatoriu, ceea ce este foarte posibil dacă rețeaua are numeroase conexiuni și sistemul de cablare este prost structurat sau documentat. Folosind protocolul Spanning Tree, comutatoarele blochează rutele redundante după construirea unei diagrame de rețea. Astfel, buclele din rețea sunt prevenite automat;
3. Capacitatea VLAN IEEE 802.1Q de a adăuga și extrage etichete din anteturile de cadre permite rețelei să utilizeze comutatoare și dispozitive de rețea care nu acceptă standardul IEEE 802.1Q;
4. dispozitivele de la diferiți producători care acceptă standardul pot funcționa împreună, indiferent de orice soluție proprietară;
5. pentru a conecta subrețele la nivelul rețelei, este necesar un router sau un comutator L3. Cu toate acestea, pentru cazuri mai simple, de exemplu, pentru a organiza accesul la server de la diferite VLAN-uri, nu este necesar un router. Portul de comutare la care este conectat serverul trebuie să fie inclus în toate subrețelele, iar adaptorul de rețea al serverului trebuie să accepte standardul IEEE 802.1Q.

Orez. 6.5.

Unele definiții ale IEEE 802.1Q

• Etichetarea- procesul de adăugare a informațiilor despre apartenența la 802.1Q VLAN la antetul cadrului.
• Deetichetarea- procesul de extragere a informațiilor despre apartenența la VLAN 802.1Q din antetul cadrului.
• ID VLAN (VID)- Identificator VLAN.
• Port VLAN ID (PVID)- identificatorul portului VLAN.
• Port de intrare- comutați portul la care ajung cadrele și, în același timp, se ia o decizie cu privire la apartenența la VLAN.
• Port de ieșire- portul de comutare din care cadrele sunt transmise către alte dispozitive de rețea, comutatoare sau stații de lucru și, în consecință, decizia de marcare trebuie luată asupra acestuia.

Orice port de comutare poate fi configurat ca etichetat(etichetat) sau ca neetichetat(neetichetat). Funcţie dezatichetarea vă permite să lucrați cu acestea dispozitive de rețea rețele virtuale care nu înțeleg etichetele din antetul cadrului Ethernet. Funcţie etichetarea vă permite să configurați VLAN-uri între mai multe switch-uri care acceptă standardul IEEE 802.1Q.

Orez. 6.6.

Etichetă VLAN IEEE 802.1Q

Standardul IEEE 802.1Q definește modificări ale structurii cadrului Ethernet care permit transmiterea informațiilor VLAN în rețea. În fig. 6.7 arată formatul etichetei 802.1Q