88E6095芯片VLAN技术分析

88E6095芯片VLAN技术分析
MARVEL出产的88E6095芯片是一款较高端的交换芯片，它带有8个FE口和3个GE口，其VLAN功能分析如下（本文档只讨论基于802.1Q的VLAN）：
1交换模式
6095芯片对每个端口支持不同的交换模式，可以通过配置寄存器Port Control 2 （Reg0x08）的Bit11：10来实现，提供的Dsdt接口为：
GT_STATUS gvlnSetPortVlanDot1qMode
(
IN GT_QD_DEV *dev,
IN GT_LPORT port,
IN GT_DOT1Q_MODE mode
);
包括4种模式：
●Secure模式：所带VLAN tag必须存在于VTU表中，且入端口必须是该VLAN成员，
否则丢弃报文
●Check模式：所带VLAN tag必须存在于VTU表中，否则丢弃报文
●Fallback模式：入端口报文不丢弃
●802.1Q Disabled：802.1Q关闭，使用端口VLAN模式，所有报文透传
前3种模式都遵循802.1Q规则，报文进入后按照VLAN表项进行转发，不同就在于进入的时候条件限制，有的未作限制（Fallback模式），有的（Secure模式）要求严格。

我们在实现基于802.1Q的VLAN时采用第1种，Secure模式。

报文进来时先识别所带的VLAN tag。

若所带VLAN tag未存在于VLAN表项中，或者进来的端口不属于该VLAN tag的VLAN成员，报文被丢弃，顺利进入的报文则指定VLAN tag的VID进行转发；若报文中不带VLAN tag，则判断该端口的缺省VLAN（PVID），当端口未加入缺省VLAN，报文被丢弃，当端口已经加入缺省VLAN 时，则指定PVID进行转发。

我们在实现基于端口的VLAN时采用第4种，802.1Q Disabled。

此时端口不识别报文所带的VLAN tag，被认为是不带VLAN tag的报文并被加上它的PVID，结合VLANTable（Port Base VLAN Table）的取值，查找MAC表进行转发。

2端口隔离
端口隔离是比VLAN表更底层的隔离，它在802.1Q使能的情况也生效，也就是说配置了隔离的端口即使在同一VLAN中也不相通。

通过端口隔离特性，用户可以对需要进行控制的端口配置端口隔离功能，实现所有需要隔离端口之间业务数据的隔离，既增强了网络的安全性，也为用户提供了灵活的组网方案。

此功能可以通过配置VLANTable来实现，寄存器Port Based Vlan Map（Reg0x08）的BIT10：0。

提供的Dsdt接口为
GT_STATUS gvlnSetPortVlanPorts
(
IN GT_QD_DEV *dev,
IN GT_LPORT port,
IN GT_LPORT memPorts[],
IN GT_U8 memPortsLen
);
这是个单向表，例如，将Port 0的Bit 1写1表示数据可从Port 0 流向Port 1，因此要实现Port 0和Port 1的隔离需要把Port 0的Bit 1写0，同时把Port 1的Bit 0写0。

3端口类型
6095芯片从逻辑功能上可以实现如下三种的以下三种端口类型：
●Access类型，端口只能属于1 个VLAN，只能接收和发送1个VLAN 的报文（发
送报文不带Tag），一般用于与终端用户之间的连接；
●Trunk 类型，端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN 的报文（发送
报文都带Tag），一般用于与交换机之间的连接；
●Hybrid类型，端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN 的报文
（Untagged的VLAN发送报文都不带Tag，tagged的VLAN发送的报文都带vlan tag），一般用于特殊场景的连接。

在802.1Q模式下，端口对标签的处理需要在VTU表项中配置标签处理模式，配置VTU Data Register（Reg0x07~09）。

也就是说对每条VLAN，一个端口的标签处理方式可以不同，这样的处理才能实现如上描述的Hybrid类型。

不同连接类型的端口加入VLAN的Tagged或Untag成员，Access端口只能加入Untag成员；Trunk端口以Untag成员加入等于自身PVID的VLAN，其余以Tagged方式加入；Hybrid 端口按需求加入Untag成员或者Tagged成员。

Untag成员配置成“01”，Taged成员配置成“10”，其他非成员端口默认为“11”。

由Access端口修改为Trunk端口（或Hybrid端口），只需修改端口类型为Trunk类型（或Hybrid类型）。

由Trunk端口（或Hybrid端口）修改为Access端口，将端口类型修改为Access 类型，同时端口回到VLAN1。

Trunk端口不能修改为Hybrid端口，反之也是。

4端口PVID
当以太网端口接收到不带VLAN Tag 的报文时，端口将在缺省VLAN 的范围内传输该报文。

Access端口只能属于1 个VLAN，所以它的缺省VLAN 就是它所在的VLAN；Trunk 端口和Hybrid端口可以属于多个VLAN，所以需要手工设置端口的缺省VLAN ID。

端口PVID可以通过修改寄存器Default Port VLAN ID &Priority（Reg0x07）的Bit11：0来实现。

提供的Dsdt接口为
GT_STATUS gvlnSetPortVid
(
IN GT_QD_DEV *dev,
IN GT_LPORT port,
IN GT_U16 vid
);
5VLAN表项
用户可以将端口加入到指定的VLAN 中。

执行该配置以后，以太网端口就可以转发指定VLAN 的报文，从而实现本交换机上的VLAN 与对端交换机上相同VLAN 的互通。

Access端口只能加入到1 个VLAN 中，Trunk 端口和Hybrid端口可以加入到多个VLAN 中，端口加入VLAN 时的处理，参见3 端口类型。

Dsdt提供的接口为
GT_STATUS gvtuAddEntry
(
IN GT_QD_DEV *dev,
IN GT_VTU_ENTRY *vtuEntry
);
和
GT_STATUS gvtuDelEntry
(
IN GT_QD_DEV *dev,
IN GT_VTU_ENTRY *vtuEntry
);
我们可以根据需求填写正确的vtuEntry的信息来下发VLAN表项。

每一条VTU表项的配置，包含以下内容：
Reg0x07~09为成员列表，只列Reg0x09图
6报文处理方式
对88E6095芯片而言，将端口加入VLAN并指定了端口的缺省VLAN后，三类端口对报文的接收和发送会有不同的处理方式：。