IEEE 802.1Q
IEEE 802.1Q , często określany jako Dot1q , to standard sieciowy obsługujący wirtualne sieci lokalne (VLAN) w sieci Ethernet IEEE 802.3 . Norma definiuje system znakowania VLAN dla ramek ethernetowych oraz towarzyszące mu procedury, które mają być stosowane przez mosty i przełączniki przy obsłudze takich ramek. Norma zawiera również postanowienia dotyczące jakości usług, powszechnie znanego jako IEEE 802.1p i definiuje ogólny protokół rejestracji atrybutów .
Części sieci obsługujące VLAN (tzn. zgodne z IEEE 802.1Q) mogą zawierać znaczniki VLAN. Kiedy ramka wchodzi do części sieci obsługującej VLAN, dodawany jest znacznik reprezentujący członkostwo w VLAN. Każda ramka musi być rozpoznawalna jako należąca do dokładnie jednej sieci VLAN. Zakłada się, że ramka w części sieci obsługującej VLAN, która nie zawiera znacznika VLAN, przepływa przez natywną sieć VLAN .
Standard został opracowany przez IEEE 802.1 , grupę roboczą komitetu normalizacyjnego IEEE 802 , i nadal jest aktywnie aktualizowany. Jedną z godnych uwagi zmian jest 802.1Q-2014, która zawiera IEEE 802.1aq (Shortest Path Bridging) i większość standardu IEEE 802.1D .
Format ramki
802.1Q dodaje 32-bitowe pole między źródłowym adresem MAC a polami EtherType oryginalnej ramki. W standardzie 802.1Q maksymalny rozmiar ramki został rozszerzony z 1518 bajtów do 1522 bajtów. Minimalny rozmiar ramki pozostaje 64 bajty, ale most może rozszerzyć minimalny rozmiar ramki z 64 do 68 bajtów podczas transmisji. Pozwala to na wypięcie tagu bez konieczności dodatkowego wypełnienia. Dwa bajty są używane dla identyfikatora protokołu znacznika (TPID), pozostałe dwa bajty dla informacji kontrolnej znacznika (TCI). Pole TCI jest dalej podzielone na PCP, DEI i VID.
| 16 bitów | 3 bity | 1 bit | 12 bitów |
|---|---|---|---|
| TPID | TCI | ||
| PCP | DEI | VID | |
- Identyfikator protokołu znacznika (TPID)
- 16-bitowe pole ustawione na wartość 0x8100 w celu zidentyfikowania ramki jako ramki ze znacznikiem IEEE 802.1Q. To pole znajduje się w tym samym miejscu, co pole EtherType w nieoznakowanych ramkach i dlatego jest używane do odróżnienia ramki od nieoznakowanych ramek.
- Informacje kontrolne znacznika (TCI)
- 16-bitowe pole zawierające następujące pola podrzędne:
- Priorytetowy punkt kodowy (PCP)
- 3-bitowe pole, które odnosi się do klasy usług (CoS) IEEE 802.1p i odwzorowuje poziom priorytetu ramki. Różne wartości PCP mogą służyć do ustalania priorytetów dla różnych klas ruchu.
- Wskaźnik kwalifikujący się do upuszczenia (DEI)
- Pole 1-bitowe. (dawniej CFI) Może być używany oddzielnie lub w połączeniu z PCP w celu wskazania ramek kwalifikujących się do usunięcia w przypadku przeciążenia.
- Identyfikator sieci VLAN (VID)
- 12-bitowe pole określające sieć VLAN, do której należy ramka. Wartości 0 i 4095 (0x000 i 0xFFF w systemie szesnastkowym ) są zarezerwowane. Wszystkie inne wartości mogą być używane jako identyfikatory sieci VLAN, umożliwiając do 4094 sieci VLAN. Zarezerwowana wartość 0x000 wskazuje, że ramka nie zawiera identyfikatora sieci VLAN; w tym przypadku znacznik 802.1Q określa tylko priorytet (w polach PCP i DEI) i jest określany jako znacznik priorytetu . Na mostach VID 0x001 (domyślny identyfikator VLAN) jest często zarezerwowany dla sieci zarządzającej siecią ; jest to specyficzne dla dostawcy. Wartość VID 0xFFF jest zarezerwowana do użytku implementacyjnego; nie wolno go konfigurować ani przesyłać. 0xFFF może służyć do wskazania dopasowania symboli wieloznacznych w operacjach zarządzania lub filtrowaniu wpisów bazy danych.
W przypadku ramek (innych niż ramki 802.3) wykorzystujących enkapsulację Subnetwork Access Protocol ( SNAP) z polem OUI ( ang . ), wartość EtherType w nagłówku SNAP jest ustawiona na 0x8100, a wspomniane dodatkowe 4 bajty są dołączane po nagłówku SNAP. Innymi słowy, znacznik VLAN następuje po nagłówku SNAP. W przypadku ramek 802.3 w formacie LLC-SNAP kolejność jest odwrotna; znacznik VLAN jest umieszczany przed nagłówkiem LLC-SNAP.
Ponieważ wstawienie znacznika VLAN zmienia ramkę, enkapsulacja 802.1Q wymusza ponowne obliczenie pola sekwencji sprawdzania oryginalnej ramki w zwiastunie Ethernet.
Standard IEEE 802.3ac zwiększył maksymalny rozmiar ramki Ethernet z 1518 bajtów do 1522 bajtów, aby pomieścić czterobajtowy znacznik VLAN. Niektóre urządzenia sieciowe, które nie obsługują większych rozmiarów ramek, pomyślnie przetworzą te ramki, ale mogą zgłaszać je jako anomalie „małego olbrzyma”.
Podwójne tagowanie
IEEE 802.1ad wprowadził koncepcję podwójnego tagowania. Podwójne tagowanie może być przydatne dla dostawców usług internetowych (ISP), umożliwiając im wewnętrzne korzystanie z sieci VLAN podczas przenoszenia ruchu od klientów, który jest już oznaczony jako VLAN. Zewnętrzny (obok źródłowego MAC i reprezentujący ISP VLAN) S-TAG (znacznik usługi) jest na pierwszym miejscu, a następnie wewnętrzny C-TAG (znacznik klienta). W takich przypadkach 802.1ad określa TPID 0x88a8 dla zewnętrznego S-TAG dostawcy usług.
Inne protokoły
IEEE 802.1Q definiuje protokół Multiple VLAN Registration Protocol (MVRP), zastosowanie protokołu Multiple Registration Protocol , umożliwiające mostom negocjowanie zestawu sieci VLAN, które mają być używane przez określone łącze. MVRP zastąpił wolniejszy protokół GARP VLAN Registration Protocol (GVRP) w 2007 r. poprawką IEEE 802.1ak-2007.
Wersja standardu z 2003 roku była pierwszą, która obejmowała protokół Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP), który został pierwotnie zdefiniowany w standardzie IEEE 802.1s .
Zobacz też
- Cisco Inter-Switch Link (ISL), starszy zastrzeżony protokół zarządzania VLAN firmy Cisco
- Dynamic Trunking Protocol (DTP), zastrzeżony protokół firmy Cisco do negocjowania trunkingu między dwoma urządzeniami obsługującymi sieci VLAN
- VLAN Trunking Protocol (VTP), zastrzeżony protokół zarządzania VLAN firmy Cisco
Notatki
Źródła
- standard IEEE 802.1Q-1998, Virtual Bridged Local Area Networks , doi : 10.1109/IEEESTD.1999.89204 , ISBN 0-7381-1537-1
- standard IEEE 802.1Q-2003, Virtual Bridged Local Area Networks , 2003, doi : 10.1109/IEEESTD.2003.94280 , ISBN 0-7381-3663-8
- standard IEEE 802.1Q-2005, Virtual Bridged Local Area Networks , doi : 10.1109/IEEESTD.2006.216285 , ISBN 0-7381-3662-X
- standard IEEE 802.1Q-2011, Media Access Control (MAC) Bridges and Virtual Bridged Local Area Networks , doi : 10.1109/IEEESTD.2011.6009146 , ISBN 978-0-7381-6708-4
- standard IEEE 802.1BR-2012, Virtual Bridged Local Area Networks — Bridge Port Extension , doi : 10.1109/IEEESTD.2012.6239543 , ISBN 978-0-7381-7281-1
-
standard IEEE 802.1Q-2014, Mosty i sieci mostkowane , doi : 10.1109/IEEESTD.2014.6991462 , ISBN 978-0-7381-9433-2
- IEEE Std. 802.1Q-2014/Cor 1-2015, sprostowanie 1: poprawki techniczne i redakcyjne , doi : 10.1109/IEEESTD.2016.7374647 , ISBN 978-1-5044-0112-8
- „Łącze między przełącznikami i format ramki IEEE 802.1Q” . Systemy Cisco . Źródło 2019-01-10 .