IP技术 -- 10 QinQ VLAN/Stacking VLAN

1. VLAN

VLAN,即虚拟局域网,是将一个物理的局域网在逻辑上划分成多个广播域的通信技术,VLAN内的用户可以直接通信,而VLAN间的用户不能直接互通。

典型的VLAN应用组网:三层交换机放置在写字楼的不同楼层,每个交换机下面接多个计算机,而这些计算机分别属于不同的VLAN,VLAN的划分不受物理位置的限制,通过VLAN创建了虚拟工作组,在企业网络中同一个部门的用户就好像在一个VLAN中,很容易互相访问,交流信息,而且当一个用户从一个办公地点换到另外一个办公地点,而它仍然在该部门,那么该用户的配置就无需改变,降低了配置管理的成本。

怎样使网络设备能够分辨不同VLAN的报文呢?这就需要在报文中添加标识VLAN的字段,IEEE802.1Q标准对以太帧格式进行了定义,在源MAC地址字段和协议类型字段之间加入4子节的VLAN Tag,其中

Type用来判断本数据帧是否带有VLAN Tag,如果不支持802.1Q的设备收到这样的帧,会将其丢弃。

PRI表示帧的优先级。网络阻塞时,优先发送优先级高的数据帧

CFI字段MAC是否以标准格式进行封装

VLAN ID表示该帧所属的VLAN

同一个VLAN内的用户可以彼此互通,接入节点主要靠识别以太帧中的VLAN Tag来进行,就像我们在国内旅游,不需要办理特殊证件就可以到达任意省份的旅游景点。

划分VLAN后,不同VLAN的主机之间不能直接进行二层通信,如果VLAN间的主机要通信,需要通过三层交换机建立IP路由,就像我们要出国旅游,必须办理好护照和目的地签证,通过特定的国际机场乘坐飞机,才能顺利到达目的地、

2. QinQ

随着以太网技术在运营商网络中的大量部署,IEEE802.1Q中定义的标准VLAN无法满足城域以太网中标识大量用户的需求,QinQ技术的产生,解决了这一问题。

QinQ技术是一项扩展VLAN空间的技术,通过在IEEE802.1Q标准定义的报文的基础上,再增加一层802.1Q的标签头来达到扩展VLAN空间的功能,使得VLAN数量达到4096 x 4096

随着城域以太网的发展以及运营商精细化运作的要求,QinQ的双层标签又有了进一步的使用场景:QinQ VLAN和Stacking VLAN

QinQ VLAN技术是将用户私网VLAN Tag封装到公网VLAN Tag中,使报文带着两层VLAN Tag穿越运营商的公网,在公网中,报文仅根据外层VLAN tag传播,用户的私网VLAN tag在传输过程中被当作报文的数据部分来进行传输。

使用QinQ特性的专线业务,可以实现企业私网内不同地域分支机构间的互联和安全通信。

企业总部和企业分支位于不同的地区,部门A在企业总部和分支都有办公人员,两个办公地点之间需要经常往来信件,企业中的信件往来主要由传达室来完成,传达室就好像实际通信网络中的运营商公网。当企业总部部门A需要发送信件时,传达室根据信件上标注的目的地址“企业分支/部门A”就能准确安全的将信件送达。

Stacking VLAN是内外层标签可以代表不同的信息,如外层标签代表业务供应商,内层标签代表用户,在一个二层的交换城域网中存在多个互联网服务供应商ISP,为了将ISP提供的业务迅速发放给指定的用户群,可以将Stacking VLAN的外层VLAN Tag用于标识ISP,内层VLAN Tag标识用户,这样,不同的用户群可以通过不同的VLAN tag批量接入到指定的ISP网络,获得ISP提供的服务

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