干线协议(802.1q/ISL)

干线协议

802.1q
- 交换机针对vlan tag数据帧的处理
ISL

802.1q

一台交换机收到一个数据帧,需要判断其属于哪一个vlan
有两种方法:
1.让数据帧带上vlan tag,通过识别tag得知所属vlan
2.给交换机一张表,表里记录源地址与vlan 的对应关系,通过看源地址得知所属vlan

更为常见的方法是带tag,也就是"帧标记".
一台交换机需要识别其它交换机打上的标记,这就涉及到了多厂商兼容问题.
802.1q是IEEE组织定义的帧标记策略,是一个公有的标准

先来看原始的数据帧格式

目的mac	源mac	类型	数据	FCS
6Bytes	6Bytes	2Bytes	46~1500Bytes	4Bytes

类型：上层协议的类型。由于上层协议众多，所以在处理数据的时候必须设置该字段，标识数据交付哪个协议处理。例如，字段为 0x0800 时，表示将数据交付给 IP 协议。

FCS:帧检验序列,一般是用循环冗余算法CRC生成

再来看打上802.1q标记的数据帧格式

目的mac	源mac	802.1q vlan tag	类型	数据	FCS(新)
6Bytes	6Bytes	4Bytes	2Bytes	46~1500Bytes	4Bytes

802.1q的帧是在在源地址后增加4字节的802.1q帧头,添加后,FCS被重新计算

而802.1帧头细节如下

Tag Protocol ID	User Priority	Canonical Formal Indicator	VLAN ID
16bit	3bit	1bit	12bit
	优先级,用于QoS	令牌环标记	指明帧属于哪个vlan,最大可支持4096个vlan

交换机针对vlan tag数据帧的处理

交换机从access口收到数据,会查看其源mac地址,然后会记录下接口/所属vlan/mac地址等信息 , 保存在cam表(mac地址表)里

//不支持vlan的设备记录的mac地址表里没有vlan相关的信息

从access端口收到的数据帧,会被交换机打上vlan标签,也就是对原始数据进行操作,将其变成带vlan tag的数据帧

交换机对广播帧进行泛洪时,是从相同vlan的access口和 trunk口发出去.

//trunk端口=主干端口

交换机从主干端口转发数据帧时,只要帧所属的vlan不是Native VLAN,就不会修改数据帧的格式
//Native VLAN 默认是vlan 1
//如果交换机是将native vlan的数据从 trunk口转发出去,会将vlan tag移除
//交换机从 trunk口收到没有vlan tag的数据帧,会添加native vlan标签

交换机将数据从access口转发出去,会移除vlan tag

ISL

打ISL标记的数据帧格式

ISL头	目的mac	源mac	类型	数据	FSC	FSC(新)

ISL是cisco私有的标准
cisco设备都支持802.1q