3.3-3 跨交换机VLAN划分在线视频

一个实际的以太网往往是由多个交换机互连起来的

所以我们在学习了单交换机的VLAN划分以后

现在我们来学习跨交换机VLAN划分

内容主要包括端口配置原则 802.1Q协议

VLAN内MAC帧传输过程 确定MAC帧所属VLAN规则

下面我们来看第一个

我们说实现跨交换机VLAN的划分就是要把

物理以太网中不同交换机当中的任意端口

组合分配到某一个VLAN中

并且要建立这些交换机端口之间的交换路径

那么为了实现跨交换机的VLAN划分

在端口配置的时候必须要遵循这样两个原则

一是允许将属于不同交换机的多个端口分配到同一个VLAN

第二个要保证同一VLAN当中

任何两个端口之间都存在交换路径

现在假设有这样两个交换机 这两个交换机有四个端口

现在我们要把端口A和端口B划分在同一个VLAN里面

因为这两个端口是在两个交换机里面

所以要建立两个交换机之间的物理链路

也就是说要建立端口A和端口B之间的交换路径

最简单的办法就是在交换机1里面选择另外一个端口

比如端口C

和交换机1中的端口A 划分在一个VLAN里面

然后在交换机2里面选择另外一个端口 比如端口D

和端口B划分到一个VLAN里面

然后把交换机1的端口C与交换机2里的端口D连接起来

我们再来看一个例子

这是两个交换机

每一个交换机都连接着两台电脑

现在要把交换机1里面的终端A和交换机2里面的终端D

让它们可以互相连通

而交换机1里面的终端B和交换机2里面的终端C

让它们能够互相连通

而两者之间不能互相连通

那么现在我们可以来进行VLAN划分

我们可以把A和D划分在一个VLAN里面 取名为VLAN2

把B和C划分在一个VLAN里面 取名VLAN3

那么这样的话 下面要做的就是要在两个交换机之间

要建立两个VLAN的任何端口的交换路径

对于VLAN2来说

我们可以在交换1和交换机2里面任选一个端口

比如交换机1的5号端口和交换机2的3号端口

这个之间建立一个物理链路

使得这两个端口分别都属于VLAN2

也就是说交换机1里把端口5和端口1

划分到一个VLAN里面

交换机2里把端口3和端口6划分在一个VLAN里面

另外 把交换机1里面的端口6和交换机2里面的端口1之间

建立一个交换路径

使得交换机1里面的端口6和交换机2里面的端口1

分别属于它们各自交换机的VLAN3

那么经过这样划分以后

交换机1里面的VLAN和端口的映射表

就是这样一个关系

交换机1划分到两个VLAN 一个VLAN2一个VLAN3

VLAN2包含1号端口和5号端口

VLAN3包含2号端口和6号端口

交换机2也有两个VLAN

VLAN2包含3号端口和6号端口

VLAN3是包含1号和4号端口

那么从这个交换机VLAN的划分和连接可以看出

在跨交换机的VLAN划分里面

采用这样一种建立交换路径的方式 存在这样两个问题

一个是交换机端口很浪费

每个跨交换机的VLAN都要用两个端口来

建立交换机之间的交换路径

第二 交换机之间的物理链路数量是不确定的

而且还可能是变化的

因此随着跨交换机VLAN数量的变化而变化的话

那么在交换机之间要建立物理链路的话 相当地麻烦了

这与前面VLAN的要求即物理地域无关性

和VLAN范围变化无关性是相悖的

那么这样子的话

我们用什么办法来解决这个问题呢

能不能在交换机1和交换机2之间

就建立一条物理链路

让所有的VLAN都可以通过这个物理链路来传输

把这个链路作为所有VLAN的交换路径

那么比如在这个里面去掉一条物理链路

只剩下交换机1的6号端口和交换机2的1号端口

连接起来的这条交换路径

然后VLAN2和VLAN3都通过这个交换路径来传输数据

因为交换机1的6号和交换机2的1号这两个端口都是公用的

因此把这个端口称为共享端口

那么为了区分共享端口

把只属于一个VLAN的交换机端口称为接入端口

那么这样调整以后 交换机1的VLAN映射表就变成这样

VLAN2有一个接入端口是1号

有一个共享端口是6号

VLAN3是有一个接入端口是2号 共享端口是6号

也就是说6号既属于VLAN2又属于VLAN3

而交换机2的两个VLAN的端口情况是这样

VLAN2的接入端口是6号 共享端口是1号

VLAN3的接入端口是4号 共享端口是1号

也就是说1号端口既属于VLAN2 也属于VLAN3

那么这样的改变 就是交换机之间只剩下一个交换路径

对于跨交换机的数据传输会带来什么样的问题呢

从终端A向终端D发送MAC帧的时候

交换机2通过1号端口接收到MAC帧

由于交换机2端口1是共享端口

交换机2的端口1接收到MAC帧以后

无法确定它是送到VLAN2还是VLAN3

但是在交换机1这个共享端口发出来的时候

交换机1是知道MAC帧是属于哪个VLAN的

因此我们可以这样

把原来的MAC帧改变一下

就是在MAC帧里面加上一个VLAN的标记

VLAN2加上VLAN2的标记VLAN3就加上VLAN3的标记

这个标记可以以8100H开头

就是告诉接收MAC帧的共享端口

从这个地方开始是一个VLAN标记

那么为了区别有VLAN标记和没有VLAN标记

还规定数据类型这个字段不能有8100H这样一个值

我们把携带有VLAN标识符这个字段的MAC帧结构

称为802.1Q帧格式

那么下面来看一下怎么样确定MAC帧所属的VLAN

确定MAC帧所属哪个VLAN是跟端口的类型有关系的

那么我们先来看一下端口分为哪几类

一个就是共享端口

同时属于多个VLAN的端口就叫共享端口

只属于单个VLAN的 我们称它为接入端口

那么第三类端口是混合端口 什么叫混合端口呢

就是具有共享端口和接入端口双重功能的端口

称为混合端口

那么来看一下这三类端口是怎么样来确定

MAC帧属于哪个VLAN的

对于共享端口来说 首先要看接收到的MAC帧

必须要携带VLAN的标识符

第二 携带的VLAN标识符要与共享端口所属VLAN范围一致

因为这个端口可以属于不同的 多个VLAN

但是这个端口属于的VLAN的范围

和接收到的MAC帧的VLAN标识的范围

可能是不一致的

那么如果不一致的话 这个MAC帧就丢弃了

第三是要根据MAC帧携带的VLAN标识符

确定该MAC帧所属的VLAN

这是对于共享端口来说的

那么对于接入端口来说

首先要确定MAC帧不能携带VLAN标识符

第二根据输入MAC帧的端口确定该MAC帧属于哪个VLAN

那么对于混合端口来说

第一点 对于携带VLAN标识符的MAC帧来说

它携带的VLAN标识符要与共享端口所属的VLAN范围要一致

这和刚才的共享端口是一样的

然后根据MAC帧携带的VLAN标识符

确定MAC帧所属的VLAN

第二 对于没有携带VLAN标识符的MAC帧

那么它一定要根据输入MAC帧的端口

来确定MAC帧所属的VLAN

下面我们来看一个具体的例子

在这个网络拓扑图里面

终端A和终端D是在同一个VLAN里面的

终端B和终端C是在同一个VLAN里面的

它们分别属于VLAN2和VLAN3

那么现在 交换机1根据连接终端A的端口

确定这个MAC帧属于VLAN2

然后标记上VLAN2这个标识符以后

从共享端口发送出去

而交换机2从共享端口

根据MAC帧VLAN标识符 确定MAC帧属于VLAN2

然后交给组成VLAN2的网桥转发

最后就送到终端D

那么终端B到终端C的转发过程

跟刚才从终端A到终端D的转发过程是一样的