二层转发交流

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2013-3-8
5.4VLAN的出口规则
当Access端口发送帧时：
剥离802.1Q tag header，发出的帧为普通以太网帧。
发送方向
Access
当Trunk端口发送帧时： 当该帧的VLAN ID与端口的PVID不同时，直接透传； 当该帧的VLAN ID与端口的PVID相同时，则剥离802.1Q tag header
接收方向
Access
当Trunk端口收到帧时： 如果该帧不包含802.1Q tag header，将打上端口的PVID； 如果该帧包含802.1Q tag header，则不改变。
接收方向
Trunk
所以报文存在于交换机的内部一定是带有TAG头的。
2013-3-8
5.3VLAN的转发规则
VLAN的加入使二层交换机的转发流程发生了相应的变化。由于交换机的报 文转发机制有两种——SVL和IVL，因此首先我们需要了解两种机制的区别： （1）SVL： Shared vlan learning，共享式vlan学习。在这种方式下，MAC地址在 整张表中是唯一的，一个MAC地址在地址表中只能有一条记录，一个MAC 只能被学习到一个端口上。 （2）IVL： Independent vlan learning，独立式vlan学习。在这种方式下，MAC 地址表在逻辑上可以被看成根据VLAN信息分成了很多张表，一个MAC地址 可学习到不同VLAN对应的“地址表”上。
2013-3-8
谢谢！
2013-3-8
MAC1 VLAN1 PORT1
MAC2 VLAN1 PORT2
MAC1 VLAN1 PORT1
MAC2 VLAN2 PORT2
MAC2 VLAN2 PORT3 MAC3 VLAN3 PORT3
MAC3 VLAN3 PORT3
SVL IVL 注意：IVL方式仅仅是逻辑上的划分为多张表，物理上仍只存在一张表。
5.VLAN的二层转发机制
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4.1VLAN的使命
广播域：指的是网段中的一组设备，他们侦听在该网段上发送的所有广播。 冲突域：是一个以太网术语，指的是这样一种网络情形，即网段上的一台设备发送分组， 该物理网段上的其他所有设备都必须侦听它。 交换机的产生（CSMA/CD：载波侦听多路访问/冲突检测）使以太网告别了网络冲突，但是， 对其广播泛滥及安全性较低问题却仍束手无策。广播报文通过网络及交换机将传遍归 属于该局域网的所有主机，而该局域网内所有用户可以相互通信，使信息安全难以保 证。 VLAN的工作原则：将不需要相互通信的用户主机隔离起来，抑制广播域大小，解决广播泛 滥问题；提高网络信息安全。
（3）根据查找结果转发报文；
（4）采用地址自动学习和老化机制管理MAC地址表。
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3.2交换机数据转发流程
交换机数据转发流程可用下图表示：
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学习内容
1.交换机在网络中的位置
2.以太网帧结构
3.交换机数据转发机制
4.广播泛滥——VLAN的诞生
4.1 VLAN的使命 4.2 VLAN的标准—802.1Q 4.3 几个重要概念
TCI： 1、priority,这3为指明帧的优先级，一共8种（0-7）优先级，主要用于 当交换机阻塞时，优先发送优先级高的数据包。 2、CFI(Canoniacl Format Indicator),这1位主要用于总线型的以太网与 FDDI，令牌环网交换数据时的帧格式。 3、VLAN ID,这是一个12位的域，指明VLAN 的ID，2^12=4096，取值范围 是 0-4095，每个支持802.1Q协议的主机发送出来的数据包都会包含这个域，以指明 自己所属的VLAN
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4.3几个重要概念
Access端口、Trunk端口和Hybrid端口的区别：
端口模式
Access Trunk
所连设备
丌支持802.1Q 支持802.1Q
所属VLAN
只能属于一个 VLAN 能同时属于多个 VLAN
在所属VLAN中的 状态
untagged tagged
Hybrid
2.2以太网帧的封装
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学习内容
1.交换机在网络中的位置 2.以太网帧结构 3.交换机数据转发机制
3.1 交换机工作基本原理 3.2 交换机数据转发流程
4.广播泛滥——VLAN的诞生 5.VLAN的二层转发机制
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3.1交换机工作基本原理
早期交换机的转发机制： 直通转发，存储转发，无碎片转发。 交换机工作原理归纳起来，可以表述如下： （1）根据源MAC地址（SA）学习MAC地址表； （2）根据目的MAC地址(DA)查找MAC地址表表项；
发送方向
Trunk
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SVL机制的报文转发
1.交换机先根据目的MAC地址查MAC转发表，检查是否有匹配项； 2.若有匹配项，然后判断这个端口所属的VLAN是否和报文携带的VLAN信息对应的 VLAN相等，如果相等就转发，否则就丢弃。 3.如果根据目的MAC没有找到匹配项，则在报文所属的VLAN内进行广播（除源端 口）。
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4.3几个重要概念
三种ID：
（1）VID：802.1Q帧TAG字段所携带的表示该帧所属VLAN的ID。 （2）PVID：二层交换机上的所有端口必须指明的默认属于某个VLAN的 ID，缺省情况下PVID=1。
（3）Trunk Allowed VLAN ID：Trunk端口上必须标识的允许哪些VLAN报 文通过。
二层交换机存储转发流程 ——学习交流
学习内容：
了解二层交换机在网络中的位置及其工作原理 掌握二层交换机接收、处理和发送数据流程
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学习内容
1.交换机在网络中的位置
2.以太网帧结构
3.交换机数据转发机制
4.广播泛滥——VLAN的诞生
5.VLAN的二层转发机制
2013-3-8
交换机在网络中的位置
4.广播泛滥——VLAN的诞生
5.VLAN的二层转发机制
2013-3-8
数据的封装：
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2.1 MAC地址介绍
MAC地址有48位，但它通常被表示为12位的十六进制数，MAC地址全球唯 一，由IEEE对这些地址进行管理和分配。每个地址由两部分组成，分别是供应 商代码和序列号。其中前24位二进制代表该供应商代码，剩下的24位由厂商自 己分配 我们公司的交换产品MAC地址都是以00:0a:5a开头的。 MAC地址分类： 单播地址：第一字节最低位为0，如00-27-19-9B-07-26 多播地址：第一字节最低位为1，如01-27-19-98-07-26 广播地址：48位全为1，即FF-FF-FF-FF-FF-FF
IVL机制的报文转发
1.根据帧内Tag Header的VLAN ID查找MAC转发表，确定查找的范围； 2.根据目的MAC查找出端口，找到相应项则转发； 3.如果在MAC转发表中查找不到该目的MAC，则该报文将通过广播的方式在该 VLAN内所有端口转发（除源端口）；
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MAC地址在不同方式的地址表中的存在形式可以形象的表示如下：
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5.1VLAN的划分
VLAN的划分： 基于端口划分 基于MAC地址划分 基于IP划分 基于协议划分 VLAN的划分方式有多种，其中最常用的是基于端口划分方式。
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5.2VLAN的入口规则
当Access端口收到帧时： 如果该帧不包含802.1Q tag header ，将打上端口的PVID； 如果该帧包含802.1Q tag header ，丢弃

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4.2VLAN的标准—802.1Q
IEEE 802.1q协议也就是“Virtual Bridged Local Area Networks”（虚拟桥接局域网， 简称“虚拟局域网”）协议，主要规定了VLAN的实现方法。 简而言之，802.1Q采用某种方式将用户主机发出的以太网帧打上特殊的标签（后 面我们称之为VLAN tag header），用以区别用户所属VLAN，这种含VLAN tag header 的帧，我们称之为802.1Q帧，如下图所示：
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TAG头：
VLAN报文格式在原地之后增加了一个4个字节的802.1Q标签，其中包含了2个字节的标签协议标识TPID
（Tag Protocal Identifer，它的值是0x8100），以及2个字节的标签控制信息 TCI（Tag Control Information），TPID是IEEE定义的新的类型，标明这是加了802.1Q标签的报文。
三种端口模式： （1）Access/untagged端口：若交换机上某端口所连设备（如PC）不能 识别802.1Q帧，则通常将该端口设置为Access模式。 （2）Trunk/tagged端口：若交换机上某端口所连设备（如交换机）能识别 802.1Q帧，则通常将其设置为Trunk模式。 （3）Hybrid端口：可灵活配置tagged/untagged VLAN。
应用层 传输层 网络层 链路层 物理层 端系统 网络层 链路层 物理层 路由器 网络层 链路层 物理层 路由器 链路层 物理层 网桥
应用层 传输层 网络层 链路层 物理层 端系统
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学习内容
1.交换机在网络中的位置 2.以太网帧结构
2.1 MAC地址介绍 2.2 以太网帧的封装
3.交换机数据转发机制
支持或丌支持的设 备均可
能同时属于多个 VLAN
可灵活配置
注意：三种端口模式在默认情况下，对其PVID所对应的VLAN报文都是 untagged状态。
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