stringtranslate.com

IEEE 802.1Q

IEEE 802.1Q , часто называемый Dot1q , является сетевым стандартом, который поддерживает виртуальные локальные сети (VLAN) в сети Ethernet IEEE 802.3 . Стандарт определяет систему тегирования VLAN для кадров Ethernet и сопутствующие процедуры, которые должны использоваться мостами и коммутаторами при обработке таких кадров. Стандарт также содержит положения для схемы приоритетов качества обслуживания, обычно известной как IEEE 802.1p , и определяет протокол регистрации атрибутов Generic Attribute Registration Protocol .

Части сети, поддерживающие VLAN (т. е. соответствующие IEEE 802.1Q), могут включать теги VLAN. Когда кадр попадает в поддерживающую VLAN часть сети, добавляется тег, представляющий членство в VLAN. [a] Каждый кадр должен быть различим как находящийся в пределах ровно одной VLAN. Предполагается, что кадр в поддерживающей VLAN части сети, не содержащий тега VLAN, передается по собственной VLAN .

Стандарт был разработан IEEE 802.1 , рабочей группой комитета по стандартам IEEE 802 , и продолжает активно пересматриваться с заметными поправками, включая IEEE 802.1ad , IEEE 802.1ak и IEEE 802.1s . Пересмотр 802.1Q-2014 включил стандарт IEEE 802.1D-2004 . [1]

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 802.1Q максимальный размер кадра увеличивается с 1518 байт до 1522 байт. Минимальный размер кадра остается 64 байта, но мост может увеличить минимальный размер кадра с 64 до 68 байт при передаче. Это позволяет извлекать тег без необходимости дополнительного заполнения. [2] [3] Два байта используются для идентификатора протокола тега (TPID), другие два байта для информации управления тегом (TCI). Поле TCI далее делится на PCP, DEI и VID. [4]

Идентификатор протокола тегов (TPID)
16-битное поле, установленное на значение 0x8100 [b] для идентификации кадра как кадра с тегом IEEE 802.1Q. Это поле расположено в той же позиции, что и поле EtherType в немаркированных кадрах, и, таким образом, используется для различения кадра от немаркированных кадров.
Информация управления тегами (TCI)
16-битное поле, содержащее следующие подполя:
Точка кода приоритета (PCP)
3-битное поле, которое относится к классу обслуживания (CoS) IEEE 802.1p и соответствует уровню приоритета кадра. Различные значения PCP могут использоваться для приоритизации различных классов трафика. [5]
Индикатор допуска к удалению (DEI)
1-битное поле. (ранее CFI [c] ) Может использоваться отдельно или вместе с PCP для указания кадров, которые могут быть отброшены при наличии перегрузки. [7]
Идентификатор VLAN (VID)
12-битное поле, указывающее VLAN, к которой принадлежит кадр. Значения 0 и 4095 (0x000 и 0xFFF в шестнадцатеричном формате ) зарезервированы. Все остальные значения могут использоваться в качестве идентификаторов VLAN, что позволяет использовать до 4094 VLAN. Зарезервированное значение 0x000 указывает, что кадр не несет идентификатор 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 поставщика. Значение VID 0xFFF зарезервировано для использования при реализации; его нельзя настраивать или передавать. 0xFFF можно использовать для указания соответствия подстановочным знакам в операциях управления или фильтрации записей базы данных. [8]

Для кадров (кроме кадров 802.3), использующих инкапсуляцию протокола доступа к подсети (SNAP) с полем организационно уникального идентификатора (OUI) 00-00-00 (так что поле идентификатора протокола в заголовке SNAP является 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 противоположный; тег VLAN помещается перед заголовком LLC-SNAP.

Поскольку вставка тега VLAN изменяет кадр, инкапсуляция 802.1Q вызывает пересчет исходного поля последовательности проверки кадра в концевике Ethernet.

Стандарт IEEE 802.3ac увеличил максимальный размер кадра Ethernet с 1518 байт до 1522 байт для размещения четырехбайтового тега VLAN. Некоторые сетевые устройства, не поддерживающие больший размер кадра, будут успешно обрабатывать эти кадры, но могут сообщать о них как об аномалиях baby giant . [10]

Двойная маркировка

IEEE 802.1ad ввел концепцию двойного тегирования. Двойное тегирование может быть полезным для поставщиков услуг Интернета (ISP), позволяя им использовать свои VLAN внутри, передавая трафик от клиентов, которые уже помечены VLAN. Внешний (рядом с исходным MAC и представляющий VLAN ISP) S-TAG (тег службы) идет первым, за ним следует внутренний C-TAG (тег клиента). В таких случаях 802.1ad указывает 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.

Пересмотр стандарта 2003 года был первым, включившим протокол множественного связующего дерева (MSTP), который изначально был определен в IEEE 802.1s .

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Членство в VLAN определяется портом кадра или комбинацией порта/протокола, в зависимости от того, используется ли классификация VLAN на основе порта или порта и протокола.
  2. ^ Префикс 0x указывает на шестнадцатеричную систему счисления.
  3. ^ Это поле ранее обозначалось как Canonical Format Indicator (CFI) со значением 0, указывающим MAC-адрес в каноническом формате . Для Ethernet он всегда равен нулю. CFI использовался для совместимости между сетями Ethernet и Token Ring . Если кадр, полученный на порту Ethernet, имел CFI, установленный на 1, то этот кадр не будет передан на немаркированный порт. [6]

Ссылки

  1. ^ 802.1Q-2014 — Мосты и мостовые сети
  2. ^ Согласно IEEE 802.1Q Приложение G.2.3 Минимальный размер PDU
  3. ^ "Inter-Switch Link и формат кадра IEEE 802.1Q". Cisco Systems . Получено 26.09.2019 .
  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 об управлении тегами VLAN
  9. ^ IEEE 802.1Q-2011, пункт 9.4. Форматы идентификатора протокола тега (TPID)
  10. ^ Понимание поддержки Baby Giant/Jumbo Frames на Catalyst 4000/4500 с Supervisor III/IV (PDF) , заархивировано из оригинала (PDF) 2015-04-02

Источники