IEEE 802.1Q, часто называемый Dot1q, - это сетевой стандарт, который поддерживает виртуальные локальные сети (VLAN) в сети IEEE 802.3 Ethernet. Стандарт определяет систему тегов VLAN для кадров Ethernet и сопутствующие процедуры, которые будут использоваться мостами и коммутаторами при обработке таких кадров. Стандарт также содержит положения для схемы приоритизации качества обслуживания, широко известной как IEEE 802.1p, и определяет протокол регистрации общих атрибутов.
Части сети, поддерживающие VLAN (т. Е. Соответствующие IEEE 802.1Q), могут включать теги VLAN. Когда кадр попадает в часть сети, поддерживающую VLAN, добавляется тег, представляющий членство в VLAN. Каждый кадр должен различаться как находящийся в пределах одной VLAN. Предполагается, что кадр в части сети с поддержкой VLAN, не содержащий тега VLAN, проходит по собственной VLAN.
Стандарт был разработан IEEE 802.1, рабочей группой комитета по стандартам IEEE 802, и продолжает активно пересматриваться. Одним из примечательных изменений является 802.1Q-2014, который включает IEEE 802.1aq (мост по кратчайшему пути) и большую часть стандарта IEEE 802.1D.
802.1Q добавляет 32-битное поле между исходным MAC-адресом и полями EtherType исходного кадра. В соответствии с 802.1Q минимальный размер кадра остается 64 байта, но мост может увеличить минимальный размер кадра с 64 до 68 байтов при передаче. Это позволяет легко вставлять тег без дополнительных отступов. а максимальный размер кадра увеличен с 1518 до 1522 байтов. Два байта используются для идентификатора протокола тега (TPID), два других байта - для информации управления тегом (TCI). Поле TCI делится на PCP, DEI и VID.
16 бит | 3 бита | 1 бит | 12 бит |
---|---|---|---|
TPID | TCI | ||
PCP | DEI | VID |
Для кадров (кроме кадров 802.3) с использованием инкапсуляции протокола доступа к подсети (SNAP) с полем организационно-уникального идентификатора (OUI) 00-00-00 (так, чтобы поле идентификатора протокола в заголовке SNAP было EtherType, как указано в RFC 1042 ) значение EtherType в заголовке SNAP устанавливается равным 0x8100, а вышеупомянутые дополнительные 4 байта добавляются после заголовка SNAP. Другими словами, тег VLAN следует за заголовком SNAP. Для кадров 802.3 в формате LLC-SNAP порядок обратный; тег VLAN помещается перед заголовком LLC-SNAP.
Поскольку вставка тега VLAN изменяет фрейм, инкапсуляция 802.1Q вызывает пересчет исходного поля контрольной последовательности фрейма в трейлере Ethernet.
Стандарт IEEE 802.3ac увеличил максимальный размер кадра Ethernet с 1518 до 1522 байтов для размещения четырехбайтового тега VLAN. Некоторые сетевые устройства, которые не поддерживают больший размер кадра, будут успешно обрабатывать эти кадры, но могут сообщать о них как об аномалиях «маленького гиганта».
IEEE 802.1ad представил концепцию двойной маркировки. Двойная маркировка может быть полезна для интернет-провайдеров (ISP), позволяя им использовать свои VLAN для внутренних целей, передавая трафик от клиентов, которые уже помечены VLAN. Внешний (следующий за исходным MAC-адресом и представляющий виртуальную локальную сеть ISP) S-TAG (служебный тег) идет первым, за ним следует внутренний C-TAG (клиентский тег). В таких случаях 802.1ad определяет TPID 0x88a8 для внешнего S-TAG поставщика услуг.
Вставка двойного тега 802.1ad в кадр EthernetIEEE 802.1Q определяет протокол регистрации нескольких VLAN (MVRP), приложение протокола множественной регистрации, позволяющее мостам согласовывать набор VLAN, которые будут использоваться по определенному каналу. MVRP заменил более медленный протокол регистрации GARP VLAN (GVRP) в 2007 году с поправкой IEEE 802.1ak-2007.
Версия стандарта 2003 г. была первой, включающей протокол множественного связующего дерева (MSTP), который изначально был определен в IEEE 802.1s.