IEEE 802.1Q

редактировать

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.

СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 Формат кадра
    • 1.1 Двойная маркировка
  • 2 Другие протоколы
  • 3 См. Также
  • 4 Примечания
  • 5 ссылки
  • 6 Источники
Формат кадра
Вставка тега 802.1Q в кадр Ethernet

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.

Формат тега 802.1Q
16 бит 3 бита 1 бит 12 бит
TPID TCI
PCP DEI VID
Идентификатор протокола тега (TPID)
16-битное поле, установленное на значение 0x8100 для идентификации кадра как кадра с тегами IEEE 802.1Q. Это поле находится в той же позиции, что и поле EtherType в немаркированных кадрах, и, таким образом, используется для отличия кадра от немаркированных кадров.
Информация управления тегами (TCI)
16-битное поле, содержащее следующие подполя:
Кодовая точка приоритета (PCP)
3-битное поле, которое относится к классу обслуживания IEEE 802.1p и сопоставляется с уровнем приоритета кадра. Различные значения PCP могут использоваться для определения приоритетов различных классов трафика.
Индикатор соответствия критериям удаления (DEI)
1-битное поле. (ранее CFI) Может использоваться отдельно или вместе с PCP для обозначения кадров, которые могут быть отброшены при наличии перегрузки.
Идентификатор VLAN (VID)
12-битное поле, определяющее VLAN, к которой принадлежит кадр. Значения 0 и 4095 (0x000 и 0xFFF в шестнадцатеричном формате ) зарезервированы. Все остальные значения могут использоваться как идентификаторы VLAN, что позволяет использовать до 4094 VLAN. Зарезервированное значение 0x000 указывает, что кадр не содержит идентификатора VLAN; в этом случае тег 802.1Q указывает только приоритет (в полях PCP и DEI) и называется тегом приоритета. На мостах VID 0x001 (идентификатор VLAN по умолчанию) часто зарезервирован для VLAN управления сетью; это зависит от производителя. Значение VID 0xFFF зарезервировано для использования в реализации; его нельзя настраивать или передавать. 0xFFF может использоваться для указания совпадения с подстановочными знаками в операциях управления или фильтрации записей базы данных.

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».

Двойная маркировка

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 Ethernet
Другие протоколы

IEEE 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.

Смотрите также
  • Cisco Inter-Switch Link (ISL), более старый проприетарный протокол управления VLAN от Cisco.
  • Dynamic Trunking Protocol (DTP), проприетарный протокол Cisco для согласования транкинга между двумя устройствами, поддерживающими VLAN.
  • VLAN Trunking Protocol (VTP), собственный протокол управления VLAN от Cisco.
Заметки
Рекомендации
Источники
Последняя правка сделана 2023-03-20 12:28:05
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте