Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

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. [a] Каждый кадр должен отличаться как находящийся в пределах одной VLAN. Предполагается, что кадр в части сети с поддержкой VLAN, не содержащей 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 . [1]

Формат кадра [ править ]

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. [2] [3], 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. [4]

Формат тега 802.1Q
16 бит3 бита1 бит12 бит
TPIDTCI
PCPDEIVID
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. [5]
Индикатор соответствия критериям удаления (DEI)
1-битное поле. (ранее CFI [b] ) Может использоваться отдельно или вместе с PCP для обозначения кадров, которые могут быть отброшены при наличии перегрузки. [7]
Идентификатор VLAN (VID)
12-битное поле, определяющее VLAN, к которой принадлежит кадр. Шестнадцатеричные значения 0x000 и 0xFFF 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. [8]

Для кадров (кроме кадров 802.3) с использованием инкапсуляции протокола доступа к подсети (SNAP) с полем организационного 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. [9] 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 «маленьких гигантов». [10]

Двойная пометка [ править ]

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 [ править ]

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. включала протокол множественного связующего дерева (MSTP), который изначально был определен в IEEE 802.1s .

См. Также [ править ]

  • 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 [ править ]

  1. ^ Членство в VLAN определяется портом кадра или комбинацией порт / протокол, в зависимости от того, используется ли классификация VLAN на основе порта или на основе порта и протокола.
  2. ^ Это поле раньше называлось индикатором канонического формата (CFI) со значением 0, указывающим MAC-адрес в каноническом формате . Для Ethernet он всегда равен нулю. CFI использовался для совместимости междусетямиEthernet и Token Ring . Если для кадра, полученного через порт Ethernet, CFI установлен на 1, то этот кадр не будет передан мостом на нетегированный порт. [6]

Ссылки [ править ]

  1. ^ 802.1Q-2014 - Мосты и мостовые сети
  2. ^ Согласно IEEE 802.1Q, приложение G.2.3 Минимальный размер PDU
  3. ^ «Связь между коммутаторами и формат кадра IEEE 802.1Q» . Cisco Systems . Проверено 26 сентября 2019 .
  4. ^ IEEE 802.1Q-2011 пункт 9.6
  5. ^ IEEE 802.1Q I.4 Типы трафика и значения приоритета
  6. ^ IEEE 802.1Q-2005 пункт 9.6
  7. ^ IEEE 802.1Q-2011 пункт 6.9.3
  8. ^ IEEE 802.1Q-2005, 9.6 Информация управления тегами VLAN
  9. ^ IEEE 802.1Q-2011, пункт 9.4 Форматы идентификатора протокола тегов (TPID)
  10. ^ Понимание Детские Giant / Jumbo Frames Поддержка на Catalyst 4000/4500 с Supervisor III / IV (PDF) , Архивировано из оригинального (PDF) на 2015-04-02

Источники [ править ]

  • IEEE Std. 802.1Q-1998, Virtual Bridged Local Area Networks , DOI : 10,1109 / IEEESTD.1999.89204 , ISBN 0-7381-1537-1
  • IEEE Std. 802.1Q-2003, Virtual Bridged Local Area Networks , 2003, DOI : 10,1109 / IEEESTD.2003.94280 , ISBN 0-7381-3663-8
  • IEEE Std. 802.1Q-2005, Virtual Bridged Local Area Networks , DOI : 10,1109 / IEEESTD.2006.216285 , ISBN 0-7381-3662-X
  • IEEE Std. 802.1Q-2011, управление доступом к среде (MAC) Мосты и Virtual Bridged Local Area Networks , DOI : 10,1109 / IEEESTD.2011.6009146 , ISBN 978-0-7381-6708-4
  • IEEE Std. 802.1BR-2012, Virtual Bridged Локальные сети-Мост Расширение порта , DOI : 10,1109 / IEEESTD.2012.6239543 , ISBN 978-0-7381-7281-1
  • IEEE Std. 802.1Q-2014, Мосты и Мостиковые сети , дои : 10,1109 / IEEESTD.2014.6991462 , ISBN 978-0-7381-9433-2
    • IEEE Std. 802.1Q-2014 / Cor 1-2015, Исправление 1: Технические и редакционные поправки , DOI : 10,1109 / IEEESTD.2016.7374647 , ISBN 978-1-5044-0112-8
  • «Связь между коммутаторами и формат кадра IEEE 802.1Q» . Cisco Systems . Проверено 10 января 2019 .