Vlan, ki temelji na vratih. Tečaj predavanj o omrežnih tehnologijah

2.1.3 Struktura okvirja 802.1Q

Specifikacija 802.1Q definira 12 možnih formatov enkapsulacije polja oblazinjenja v okvirjih plasti MAC. Ti formati so opredeljeni na podlagi treh vrst okvirjev (Ethernet II, LLC v običajnem formatu, LLC v formatu Token Ring), dveh vrst omrežij (802.3/Ethernet ali Token Ring/FDDI) in dveh vrst oznak VLAN (implicitnih ali eksplicitnih). ). Obstajajo tudi določena pravila za prevajanje izvornih okvirjev Ethernet ali Token Ring v označene okvire in ponovno prevajanje označenih okvirjev nazaj v izvirne.

Polje Tag Protocol Identifier (TPI) je zamenjalo polje EtherType okvirja Ethernet, ki je zavzelo svoje mesto za dvobajtnim poljem oznake VLAN.

V polju oznake VLAN so tri podpolja.

Podpolje Priority je namenjeno shranjevanju treh bitov prioritete okvirja, kar omogoča definiranje do 8 stopenj prioritete. Enobitna zastavica TR-Encapsulation označuje, ali podatki, ki jih nosi okvir, vsebujejo enkapsuliran okvir formata IEEE 802.5 (zastavica je enaka 1) ali če ustreza vrsti zunanjega okvirja (zastavica je enaka 0).

S to funkcijo lahko tunelirate promet iz omrežij Token Ring na preklopnih ethernetnih kanalih.

12-bitni VLAN ID (VID) enolično identificira VLAN, ki mu okvir pripada.

Največja velikost Ethernetni okvir se poveča pri uporabi specifikacije IEEE 802.1 Q, ki ni 4 bajtov - s 1518 bajtov na 1522 bajtov.


Slika 2.1.3 Struktura okvirja Ethernet s poljem IEEE 802.1 Q

2.1.4 Zagotavljanje kakovosti storitev v omrežjih na osnovi stikal.

Stikala Layer 2 in Layer 3 lahko zelo hitro posredujejo pakete, vendar to ni edina lastnost omrežne opreme, ki je potrebna za ustvarjanje sodobnega omrežja.

Omrežje je treba upravljati in eden od vidikov upravljanja je zagotoviti pravo kakovost storitev (QoS).

Podpora QoS daje skrbniku možnost predvidevanja in nadzora vedenja omrežja tako, da daje prednost aplikacijam, podomrežjem in končnim postajam ali jim zagotavlja zajamčeno pasovna širina.

Obstajata dva glavna načina za ohranjanje kakovosti storitev. To sta predrezervacija sredstev in prednostna storitev agregatnih prometnih razredov. Zadnja metoda je našla svojo glavno uporabo na drugi stopnji. V stikalih druge ravni že dolgo deluje veliko število lastniških shem prednostnih storitev, ki delijo ves promet v 2-3-4 razrede in te razrede servisirajo na diferenciran način.

Danes je delovna skupina IEEE 802.1 razvila standarde 802.1 p/Q (pozneje imenovane 802.1D-1998), ki postavljajo red v sheme za določanje prednosti prometa in način prenosa podatkov o prometnem razredu v okvirjih LAN. Ideje o določanju prioritet prometa, ki so vgrajene v standarde 802.1 p/Q, v bistvu ustrezajo shemi diferenciranih storitev IP, obravnavani v poglavju. Shema QoS, ki temelji na standardih 802.1 p/Q, zagotavlja

zmožnost nastavitve razreda storitve (prioriteta) kot končnega vozlišča s postavitvijo identifikatorja v standardni okvir 802 virtualno omrežje VID, ki vsebuje tri bite nivoja prioritete, in klasifikacijo prometa s stikali na podlagi nekega nabora funkcij. Kakovost storitve se lahko razlikuje tudi med različnimi VLAN-ji. V tem primeru prednostno polje igra vlogo diferenciatorja druge ravni znotraj različnih tokov vsakega virtualnega omrežja.



Običajni promet dostavljen z »maks. prizadevanja”

Zakasnitev občutljivega prometa

Slika 2.1.4 Razredi storitev znotraj virtualnih omrežij.

Natančna razlaga potreb vsakega prometnega razreda, označenega s prednostno vrednostjo in po možnosti številko virtualnega omrežja, je, tako kot pri diferenciranih storitvah IP, prepuščena presoji skrbnika omrežja. Na splošno se predpostavlja, da ima stikalo pravila politike, v skladu s katerimi se streže vsak prometni razred, to je prisotnost prometnega profila.

Prodajalci stikal običajno v svoje naprave vgradijo obsežnejšo klasifikacijo prometa od tiste, ki jo zagotavlja standard 802.1 p/Q. Razrede prometa je mogoče razlikovati po naslovih MAC, fizičnih vratih, oznakah 802.1p/Q in na stikalih plasti 3 in plasti 4 po naslovih IP in dobro znanih številkah vrat TCP/UDP.

Takoj, ko paket vstopi v stikalo, se vrednosti njegovih polj primerjajo s funkcijami, ki jih vsebujejo pravila, ki so dodeljena prometnim skupinam, in se nato postavijo v ustrezno čakalno vrsto. Pravila, povezana z vsako čakalno vrsto, lahko paketom zagotovijo določeno količino pasovne širine in prioriteto, ki vpliva na količino zakasnitve paketa. Razvrščanje prometa s stikalom in vdelava zahtevanih informacij o kakovosti storitev v pakete omogoča skrbnikom, da nastavijo pravilnike QoS po vsem korporativno omrežje. Obstajajo naslednji načini za razvrščanje prometa:

Temelji na pristanišču. Pri določanju prioritet posameznih vhodnih vrat se prednostne oznake 802.1 p/Q uporabljajo za širjenje zahtevane kakovosti storitve po komutiranem omrežju.

Na podlagi oznak VLAN. To je dokaj preprost in zelo splošen način vzdrževanja QoS. Z dodelitvijo profila QoS omrežjem VLAN je mogoče enostavno upravljati tokove, ko so združeni v hrbtenico.

Na podlagi omrežnih številk. Navidezna omrežja, ki temeljijo na protokolu, lahko uporabljajo vezavo profila QoS na določena podomrežja IP, IPX in Apple Talk. Tako zlahka ločimo določeno skupino uporabnikov in jim zagotovimo želeno kakovost storitev.

Po aplikaciji (vrata TCP/UDP). Omogoča izolacijo razredov aplikacij, ki so nato na voljo z diferenciranimi storitvami ne glede na končno točko in naslove uporabnikov.

Predpogoj za podporo kakovosti storitve, ki temelji na številki omrežja, je zmožnost pregleda paketov na tretji ravni, razlikovanje po aplikaciji pa zahteva pregledovanje paketov na četrti ravni.


Slika 2.1.5 Storitve različnih prometnih razredov.

Po razdelitvi prometa v razrede lahko stikala vsakemu razredu zagotovijo zajamčeno najmanjšo in največjo prepustnost ter prednost, ki določa obdelavo čakalne vrste, ko je prosta pasovna širina stikala. Slika prikazuje primer servisiranja štirih razredov prometa. Vsakemu izmed njih je dodeljena določena minimalna pasovna širina, promet z visoko prioriteto pa tudi maksimum, tako da ta razred prometa ne more popolnoma zatreti prometa z nižjo prioriteto.


Pri uporabi VLAN-ov, ki temeljijo na vratih, so vsaka vrata dodeljena določenemu VLAN-u, ne glede na to, kateri uporabnik ali računalnik je povezan s temi vrati. To pomeni, da bodo vsi uporabniki, povezani s temi vrati, člani istega omrežja VLAN.

Konfiguracija vrat je statična in jo je mogoče spremeniti samo ročno.

VLAN na osnovi vrat.

Vlan na podlagi naslovov mac.

Naslednja metoda za oblikovanje virtualnih omrežij uporablja združevanje MAC naslovov. Kadar je v omrežju veliko vozlišč, ta metoda zahteva veliko število ročnih operacij skrbnika.

VLAN na podlagi naslovov MAC.

Vlan na osnovi oznak - standard 802.1q.

Prva dva pristopa temeljita samo na dodajanju dodatnih informacij v naslovne tabele mostu in ne uporabljata možnosti vdelave informacij o okvirju, ki pripada virtualnemu omrežju, v poslani okvir. Metoda organizacije VLAN na podlagi oznak − oznake, uporablja dodatna okvirna polja za shranjevanje informacij o lastništvu okvirja, ko se premika med omrežnimi stikali. Ethernetnemu okvirju je dodana 4-bajtna oznaka:

Dodana oznaka okvirja vključuje dvobajtno polje TPID (Tag Protocol Identifier) ​​​​in dvobajtno polje TCI (Tag Control Information). Prva 2 bajta, fiksirana na 0x8100, določata, da okvir vsebuje oznako protokola 802.1q/802.1p. Polje TCI je sestavljeno iz polj Priority, CFI in VID. Polje Priority je dolgo 3 bite in določa osem možnih ravni prioritete okvirja. Polje VID (VLAN ID), dolgo 12 bitov, je identifikator virtualnega omrežja. Teh 12 bitov omogoča definiranje 4096 različnih virtualnih omrežij, vendar sta ID-ja 0 in 4095 rezervirana za posebno uporabo, tako da je v standardu 802.1Q mogoče definirati skupno 4094 virtualnih omrežij. 1-bitno polje CFI (Canonical Format Indicator) je rezervirano za označevanje okvirjev drugih vrst omrežij (Token Ring, FDDI), medtem ko je za okvirje Ethernet 0.

Ko okvir prejmejo vhodna vrata stikala, se na podlagi pravil vhodnih vrat (Ingress rules) sprejme odločitev o njegovi nadaljnji obdelavi. Možne so naslednje možnosti:

    prejemanje samo označenih okvirjev;

    prejemanje samo neoznačenih okvirjev;

    Privzeto vsa stikala sprejemajo okvirje obeh vrst.

Ko je okvir obdelan, se sprejme odločitev o njegovem posredovanju na izhodna vrata na podlagi vnaprej določenih pravil za posredovanje okvirja. Pravilo za posredovanje okvirjev znotraj stikala je, da se okvirji lahko posredujejo samo med vrati, povezanimi z istim virtualnim omrežjem.

1000Base Ethernet

1000Base Ethernet ali Gigabit Ethernet, tako kot Fast Ethernet, uporablja isti format okvirja, metodo dostopa CSMA/CD, zvezdno topologijo in nadzor povezave (LLC) kot IEEE 802.3 in 10Base-T Ethernet. Temeljna razlika med tehnologijama je spet v implementaciji fizičnega sloja EMBOS – implementacija PHY naprav. Za izvedbo sprejemnikov PHY, povezanih z optičnimi vlakni, je bil uporabljen razvoj IEEE 802.3 in ANSI X3T11 Fibre Channel. Leta 1998 sta bila objavljena 802.3z za vlakna in 802.3ab za sukani par.

Če so razlike med Ethernetom in hitri ethernet so minimalni in ne vplivajo na plast MAC, potem pa so morali razvijalci pri razvoju standarda Gigabit Ethernet 1000Base-T spremeniti ne le fizično plast, ampak vplivati ​​tudi na podplast MAC.

Fizična plast Gigabit Ethernet uporablja več vmesnikov, vključno s tradicionalnimi sukanimi paricami kategorije 5 ter večmodnimi in enomodnimi vlakni. Skupaj so opredeljeni 4 različni tipi fizičnih medijskih vmesnikov, ki se odražajo v specifikacijah standardov 802.3z (1000Base-X) in 802.3ab (1000Base-T).

Podprte razdalje za standarde 1000Base-X so prikazane v spodnji tabeli.

Standardno

vrsta vlaken

Največja razdalja*, m

(laserska dioda 1300 nm)

Enomodovna vlakna (9 µm)

Večmodno vlakno (50 µm)***

Standardno

Vrsta vlakna/zvit par

Največja razdalja*, m

(laserska dioda 850 nm)

Večmodno vlakno (50 µm)

Večmodno vlakno (62,5 µm)

Večmodno vlakno (62,5 µm)

Oklopljeni sukani par: STP

Lastnosti optičnih oddajnikov so lahko bistveno višje od tistih, navedenih v tabeli. Na primer, NBase proizvaja stikala z Gigabit Ethernet vrati, ki zagotavljajo prenos na razdalje do 40 km po enomodnem vlaknu brez ponovnih prenosov (uporabljajo se ozkospektralni DFB laserji, ki delujejo na valovni dolžini 1550 nm).

Vmesnik 1000Base-T

1000Base-T je standardni vmesnik Prenos Gigabit Ethernet prek UTP kategorije 5e in več na razdalje do 100 metrov. Za prenos se uporabljajo vsi štirje pari bakrenega kabla, hitrost prenosa za en par je 250 Mbps.

podsloj MAC

Podsloj Gigabit Ethernet MAC uporablja enak način dostopa do medija CSMA/CD kot njegovi predhodniki Ethernet in Fast Ethernet. Glavne omejitve največje dolžine segmenta (ali domene kolizije) določa ta protokol.

Eden od problemov implementacije hitrosti 1 Gbit/s je bil zagotoviti sprejemljiv premer omrežja pri delu v pol dupleks način delovanja. Kot veste, je najmanjša velikost okvirja v omrežjih Ethernet in Fast Ethernet 64 bajtov. S hitrostjo prenosa 1 Gbps in velikostjo okvirja 64 bajtov zanesljivo zaznavanje trka zahteva, da razdalja med dvema najbolj oddaljenima računalnikoma ni večja od 25 metrov. Spomnimo se, da je uspešno zaznavanje kolizije možno, če je prenosni čas okvirja minimalne dolžine večji od dvakratnega časa širjenja signala med dvema najbolj oddaljenima vozliščema v omrežju. Da bi zagotovili največji premer omrežja 200 m (dva kabla po 100 m in stikalo), je bila minimalna dolžina okvirja v standardu Gigabit Ethernet povečana na 512 bajtov. Za povečanje dolžine okvirja na zahtevano vrednost omrežni adapter dopolni podatkovno polje do dolžine 448 bajtov s tako imenovano razširitvijo (razširitvijo nosilca). Razširitveno polje je polje, napolnjeno z nedovoljenimi znaki, ki jih ni mogoče zamenjati s podatkovnimi kodami. V tem primeru se polje kontrolne vsote izračuna samo za prvotni okvir in ne velja za polje razširitve. Ko je okvir prejet, se razširitveno polje zavrže. Zato sloj LLC sploh ne ve za prisotnost razširitvenega polja. Če je velikost okvirja enaka ali večja od 512 bajtov, potem ni polja medijske razširitve.

Gigabitni ethernetni okvir s poljem razširitve medija

Glavni namen tehnologije Wifi(Wireless Fidelity - "brezžična natančnost") - brezžična razširitev omrežij Ethernet. Uporablja se tudi tam, kjer je nezaželena ali nemogoča uporaba žičnih omrežij, glejte začetek razdelka "Brezžični LAN" . Na primer za prenos informacij iz gibljivih delov mehanizmov; če je nemogoče vrtati stene; v velikem skladišču, kjer je treba računalnik nositi naokoli.

WiFi zasnovan konzorcij Wi-Fi temelji na seriji standardov IEEE 802.11 (1997) [ANSI] in zagotavlja hitrosti prenosa od 1...2 do 54 Mbps. Konzorcij Wi-Fi razvija specifikacije aplikacij za uresničitev standarda Wi-Fi, izvaja testiranje in certificiranje izdelkov tretjih oseb glede skladnosti s standardom, organizira razstave in zagotavlja potrebne informacije razvijalcem opreme Wi-Fi.

Kljub temu, da je bil standard IEEE 802.11 ratificiran že leta 1997, so se omrežja Wi-Fi razširila šele v zadnjih letih, ko so cene serijske omrežne opreme močno padle. V industrijski avtomatizaciji se od številnih standardov serije 802.11 uporabljata le dva: 802.11b s hitrostjo prenosa do 11 Mbps in 802.11g (do 54 Mbps).

Prenos signala po radijskem kanalu poteka na dva načina: FHSS in DSSS (glej razdelek ). To uporablja diferencialno fazno modulacijo DBPSK in DQPSK (glejte " Metode modulacije prevoznik") z uporabo Barkerjevih kod, komplementarnih kod ( CCK- komplementarno šifriranje) in tehnologije dvojno konvolucijsko kodiranje (PBCC) [Roshan].

Wi-Fi 802.11g pri 1 in 2 Mbps uporablja modulacijo DBPSK. Pri 2 Mbps se uporablja ista metoda kot pri 1 Mbps, vendar se za modulacijo nosilne faze uporabljajo 4 različne fazne vrednosti (0, ) za povečanje zmogljivosti kanala.

Protokol 802.11b uporablja dodatne hitrosti prenosa 5,5 in 11 Mbps. Pri teh bitnih hitrostih se namesto Barkerjevih kod uporabljajo komplementarne kode ( CCK).

Wi-Fi uporablja metodo omrežnega dostopa CSMA/CA (glejte razdelek »Težave in rešitve brezžičnega omrežja«), ki uporablja naslednja načela za zmanjšanje verjetnosti kolizij:

  • preden postaja začne oddajati, sporoči, koliko časa bo zasedla komunikacijski kanal;
  • naslednja postaja ne more začeti oddajanja, dokler ne poteče predhodno rezerviran čas;
  • udeleženci omrežja ne vedo, ali je njihov signal sprejet, dokler ne prejmejo potrditve o tem;
  • če sta dve postaji začeli delovati hkrati, bosta to lahko izvedeli le po tem, da ne bosta prejeli potrdila o sprejemu;
  • če ni prejete potrditve, udeleženci omrežja počakajo naključno določen čas, da začnejo ponovno pošiljanje.

Preprečevanje, namesto zaznavanja kolizije, je temeljnega pomena v brezžičnih omrežjih, saj v njih, za razliko od žičnih omrežij, oddajnik oddajnika zaduši sprejeti signal.

Format okvirja na ravni PLCP modela OSI (tabela 2.17) v načinu FHSS je prikazan na sliki. 2.44. Sestavljen je iz naslednjih polj:

  • "Sinhronizacija." - vsebuje izmenjujoče se ničle in enice. Služi za prilagajanje frekvence na sprejemni postaji, sinhronizira distribucijo paketov in omogoča izbiro antene (če je anten več);
  • "Začetek" - zastavica začetka okvira. Sestavljen je iz niza 0000 1100 1011 1101, ki se uporablja za sinhronizacijo okvirjev na sprejemni postaji;
  • "PLW" - "Beseda dolžine Psdu" - "Beseda dolžine podatkovnega elementa storitve PLCP", PSDU - "Podatkovna enota storitve PLCP" - podatkovni element podsloja PLCP; označuje velikost okvira, prejetega iz sloja MAC, v oktetih;
  • "Hitrost" - označuje hitrost prenosa podatkov okvirja;
  • "KS" - kontrolna vsota;
  • "Okvir MAC" - okvir, prejet iz sloja MAC modela OSI in vsebuje PSDU;

Format okvirja na ravni PLCP modela OSI (tabela 2.17) v načinu DSSS je prikazan na sliki. 2.45. Polja v njej imajo naslednji pomen:

  • "Sinhronizacija." - vsebuje samo enega in zagotavlja sinhronizacijo v sprejemni postaji;
  • "Začetek" - zastavica začetka okvira. Vsebuje niz 0 xF3A0, ki označuje začetek prenosa parametrov glede na fizični sloj;
  • "Signal" - označuje vrsto modulacije in hitrost prenosa danega okvira;
  • "Storitev" - rezervirano za prihodnje spremembe standarda;
  • "Dolžina" - označuje čas v mikrosekundah, potreben za prenos okvirja MAC;
  • "KS" - kontrolna vsota;
  • "Okvir MAC" - okvir, prejet iz sloja MAC modela OSI in vsebuje PSDU;
  • "Glava PLCP" - polja, dodana na podravni PLCP.

Doseg komunikacije Wi-Fi je močno odvisen od pogojev širjenja elektromagnetni valovi, vrsta antene in moč oddajnika. Tipične vrednosti, ki jih navajajo proizvajalci opreme Wi-Fi, so 100-200 m v zaprtih prostorih in do nekaj kilometrov na odprtih območjih z uporabo zunanje antene in z močjo oddajnika 50 ... 100 mW. Hkrati je bila po poročanju nemškega tednika "Computerwoche" med tekmovanjem v dosegu komunikacije zabeležena komunikacija na razdalji 89 km s standardno opremo Wi-Fi standarda IEEE 802.11b (2,4 GHz) in satelitskimi antenami ( "posode"). Guinnessova knjiga rekordov je zabeležila tudi Wi-Fi povezavo na razdalji 310 km z uporabo anten, dvignjenih na veliko višino s pomočjo balonov.

Arhitektura omrežja Wi-Fi

Standard IEEE 802.11 določa tri možnosti topologije omrežja:

Uporaba BSS postaje med seboj komunicirajo prek skupnega osrednjega komunikacijskega vozlišča, imenovanega dostopna točka. Dostopna točka običajno priključen na žično omrežje Ethernet LAN.

Razširjeno servisno območje dobimo s kombiniranjem več BSS V enotni sistem prek distribucijskega sistema, ki je lahko žično omrežje Ethernet.

2.11.5. Primerjava brezžičnih omrežij

V tabeli. 2.18 povzema glavne parametre treh obravnavanih brezžične tehnologije. Tabela ne vsebuje podatkov o WiMAX, EDGE, UWB in številnih drugih standardih, ki niso široko uporabljeni v industrijski avtomatizaciji.

Tab. 2.18. Primerjava najboljših treh brezžičnih tehnologij

Parameter

Bluetooth/IEEE 802.15.1

ZigBee/IEEE 802.15.4

WiFi/IEEE 802.11

Razpon

Hitrost prenosa

723 kbps

1...2 Mbps, do 54 Mbps

maks. število članov omrežja

Ni omejeno

Poraba energije

Delovanje na dve AA bateriji

6 mesecev V pripravljenosti

Cena/težavnost (konvencionalne enote)

Retransmisija

DCF - ne; PCF in HCF - da,

Glavni namen

Komunikacija perifernih naprav z računalnikom

Brezžična senzorska omrežja

Brezžična razširitev Ethernet

IEEE 802.1Q- odprt standard, ki opisuje postopek označevanja prometa za prenos informacij o pripadnosti VLAN.

Ker 802.1Q ne spreminja glav okvirov, lahko omrežne naprave, ki ne podpirajo tega standarda, prenašajo promet ne glede na njihovo članstvo v VLAN.

802.1Q postavi v okvir oznaka, ki prenaša informacije o prometu, ki pripada VLAN "y.

Oznaka 802.1Q
⊲━━ Tag Control Information (TCI) ━━⊳
TPIDprioritetaCFIVID
16 3 1 12 bitov

Velikost oznake je 4 bajte. Sestavljen je iz naslednjih polj:

  • Identifikator protokola oznake (TPID)- Identifikator protokola označevanja. Velikost polja je 16 bitov. Določa, kateri protokol se uporablja za označevanje. Za 802.1q je vrednost 0x8100.
  • Informacije o nadzoru oznak (TCI)- polje, ki zajema polja prioritete, kanoničnega formata in identifikatorja VLAN:
    • prioriteta- prednostna naloga. Velikost polja je 3 bite. Uporablja ga standard IEEE 802.1p za določanje prednosti prenesenega prometa.
    • Indikator kanoničnega formata (CFI)- Indikator kanoničnega formata. Velikost polja je 1 bit. Označuje obliko naslova MAC. 0 - kanoničen (okvir Ethernet), 1 - nekanoničen (okvir Token Ring, FDDI).
    • Identifikator VLAN (VID)- VLAN identifikator "a. Velikost polja je 12 bitov. Označuje, kateremu VLAN" okvir pripada. Razpon možnih vrednosti VID je od 0 do 4094.

Pri uporabi standarda Ethernet II 802.1Q vstavi oznako pred polje Protocol Type. Ker se je okvir spremenil, se kontrolna vsota ponovno izračuna.

V standardu 802.1Q obstaja koncept Native VLAN. Privzeta vrednost je VLAN 1. Promet v tem VLAN ni označen.

Obstaja podoben lastniški protokol 802.1Q, ki ga je razvil Cisco Systems - ISL.

vdelava informacij o pripadnosti virtualnemu omrežju v preneseni okvir. Virtualno lokalna omrežja , zgrajen na osnovi standarda IEEE 802.1Q, uporablja dodatna okvirna polja za shranjevanje informacij o pripadnosti VLAN-u med premikanjem po omrežju. Kar zadeva udobje in fleksibilnost konfiguracije, je IEEE 802.1Q VLAN boljša rešitev kot VLAN na osnovi vrat. Njegove glavne prednosti:
  1. prilagodljivost in udobje pri nastavljanju in spreminjanju - ustvarite lahko potrebne kombinacije VLAN tako znotraj enega stikala kot v celotnem omrežju, zgrajenem na stikalih, ki podpirajo standard IEEE 802.1Q. Zmožnost označevanja omogoča širjenje informacij VLAN prek več stikal, združljivih z 802.1Q, preko ene same fizične povezave ( glavni kanal, Trunk Link);
  2. omogoča aktiviranje algoritma vpetega drevesa ( Spanning Tree ) na vseh vratih in delo v običajnem načinu. Protokol Spanning Tree je zelo uporaben za uporabo v velikih omrežjih, zgrajenih na več stikalih, in omogoča stikalom, da samodejno določijo drevesno konfiguracijo povezav v omrežju, ko so vrata naključno povezana med seboj. Za normalno delovanje potrebno stikalo št zaprte poti na spletu. Te poti lahko ustvari skrbnik posebej za ustvarjanje redundantnih povezav ali pa se pojavijo naključno, kar je povsem mogoče, če ima omrežje več povezav in je kabelski sistem slabo strukturiran ali dokumentiran. Z uporabo protokola Spanning Tree stikala blokirajo odvečne poti po izdelavi omrežnega diagrama. Tako se samodejno preprečijo zanke v omrežju;
  3. zmožnost VLAN-ov IEEE 802.1Q za dodajanje in ekstrahiranje oznak iz glav okvirjev omogoča uporabo stikal in omrežnih naprav v omrežju, ki ne podpirajo standarda IEEE 802.1Q;
  4. naprave različnih proizvajalcev, ki podpirajo standard, lahko delujejo skupaj, ne glede na lastniško rešitev;
  5. za povezavo podomrežij omrežni sloj, je potreben usmerjevalnik ali stikalo L3. Vendar pa za enostavnejše primere, na primer za organizacijo dostopa do strežnika iz različnih VLAN, usmerjevalnik ni potreben. Vrata stikala, na katera je priključen strežnik, morajo biti vključena v vsa podomrežja, strežniška omrežna kartica pa mora podpirati standard IEEE 802.1Q.


riž. 6.5.

Nekaj ​​definicij IEEE 802.1Q

  • Označevanje- postopek dodajanja informacij o članstvu 802.1Q VLAN v glavo okvirja.
  • Odstranjevanje oznak- postopek pridobivanja informacij o pripadnosti 802.1Q VLAN iz glave okvirja.
  • ID VLAN (VID)- identifikator VLAN.
  • ID vrat VLAN (PVID)- identifikator vrat VLAN.
  • Vhodna vrata- vrata stikala, kamor se sprejemajo okvirji, hkrati pa se odloča o pripadnosti VLAN.
  • Izhodna vrata- vrata stikala, iz katerih se okvirji prenašajo na druge omrežne naprave, stikala ali delovne postaje, in v skladu s tem je treba sprejeti odločitev o označevanju.

Katera koli vrata stikala je mogoče konfigurirati kot označeno(označeno) ali kot neoznačeno(neoznačeno). funkcija odznačevanje omogoča delo z omrežne naprave navidezna omrežja, ki ne razumejo oznak v glavi okvirja Ethernet. funkcija označevanje vam omogoča, da konfigurirate omrežja VLAN med več stikali, ki podpirajo standard IEEE 802.1Q.


riž. 6.6.

Oznaka VLAN IEEE 802.1Q

Standard IEEE 802.1Q opredeljuje spremembe v strukturi okvirja Ethernet, da se omogoči prenos informacij VLAN po omrežju. Na sl. 6.7 prikazuje format oznake 802.1Q




Vrh