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VLAN划分方式有多种,可以根据物理端口、MAC地址、IP地址划分,如果是基于端口的,只要接在指定端口之下的主机就固定属于某个VLAN;而基于地址的划分,只要地址不变,将主机换个地方,通过另外一个端口接入交换机,交换机还是认识它是属于哪个部门的。
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VLAN是靠在二层帧格式中间加了一个VLAN标签(802.1Q),比如市场部VLAN标签是1,技术部VLAN标签是2,交换机可以识别这个标签,哪个VLAN发来的数据帧,交换机只向本VLAN的端口进行广播。
VLAN标签中包含4部分。
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Type:类型,固定是0x8100(0x表示后面的数字是十六进制数,每位也就相当于二进制的4bit),以太网帧有可能是含有或不含VLAN标签的,接收方读到这个8100的时候就知道这是一个带VLAN标签的802.1Q数据帧。
PRI:Priority优先级,3bit也就是8个优先级,0~7值越大代表业务的级别越高。如果交换机的端口速率有限,无法按时发送每个VLAN的数据时,就按照这个优先级排个队,先将级别高的数据帧转发。
关于优先级:后面很多的帧格式里都会包含优先级的字段,优先级可以用来区分不同的端口、业务、用户等,就像我们去消费时VIP永远会得到更优质体贴的服务,对于网络来说就是VIP能够优先获得网络资源,通过优先转发保证网络对高等级业务的服务质量。每个帧结构里的优先级的表示都是在对应的层次有效的,交换机认识VLAN标签里这个PRI,而到了路由器查看IP地址,就要通过IP地址里的DSCP去判断优先级,就像我们可以用工牌在本公司内通行无阻,但是到了其他公司就要使用人家的来宾证。
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CFI:Canonical Format Indicator,标准格式指示位,CFI为0时表示规范格式,为1时表示非规范格式,以太网帧CFI为0。
VID:VLAN ID,12bit,也就是一共4096个ID号可用,用来区分不同的VLAN。
VLAN标签是可以嵌套的,也就是可以在以太网帧中插入两层VLAN标签,也就是QinQ技术,可以支持4096×4096个不同VLAN。
VLAN将一个局域网划分为若干个虚拟局域网,VLAN之间无法再通过二层交换的方式通信了,可是不同部门之间还是要偶尔发送个邮件,那就只能通过更高的层面——三层路由去互通。