8. Маршрутизация vlan

8.1 Понятие инкапсуляции, isl и 802.1q инкапсуляция

Для переноса трафика принадлежащего нескольким VLAN между коммутаторами по одному и тому же линку используются магистральные каналы или транки. Оборудование может определить к какому VLAN принадлежит трафик по его идентификатору VLAN. Идентификатор VLAN - это метка, которая инкапсулируется в данные. Для переноса данных от нескольких VLAN по магистральным каналам используются два типа инкапсуляции ISL и 802.1Q

ISL – это протокол разработанный Cisco для соединения коммутаторов друг с другом и поддержания информации о VLAN в трафике, проходящем через них. ISL выполняет группообразование VLAN в единый магистральный канал на поной скорости соединения Ethernet в полнодуплексном или полудуплексном режиме. ISL работает в среде точка-точка и может поддерживать вплоть до 1000 VLAN. При ISL инкапсуляции к оригинальному фрейму добавляется заголовок ISL, оригинальный пакет остается в неизменном виде, а также в конце фрейма добавляется новая контрольная сумма - FCS (Frame Check Sequence). Контрольная сумма оригинального пакета остается БЕЗ изменений. Затем полученный кадр передается в магистральный канал. На приемной стороне, заголовок ISL удаляется и кадр пересылается в назначенный VLAN.

802.1Q это стандарт IEEE. IEEE 802.1Q использует внутренний механизм тагирования, который добавляет к оригинальному фрейму 4 байта, вставляя тэг между MAC-адресом источником и полем Type/Length фрэйма Ethernet. После добавления тега пересчитывается контрольная сумма оригинального фрейма.

Рисунок 8.1 Формат кадра 802.1Q.

Поле идентификатор протокола VLAN (IDP VLAN) имеет длину два байта и содержит код 0х8100. Поскольку это число больше 1500, сетевые карты Ethernet будут интерпретировать его как тип, а не как длину. Структура полей флаг и длина представлена в нижней части рисунка. Поле идентификатор VLAN имеет длину 12 бит определяет, какой виртуальной сети принадлежит кадр. Поле приоритет (три бита) позволяет выделять трафик реального времени, трафик со средними требованиями и трафик, для которого время доставки не критично. Это открывает возможность использования Ethernet для задач управления и обеспечения качества обслуживания при транспортировке мультимедийных данных. Однобитовое поле CFI (Canonical Format Indicator) первоначально определял, прямой или обратный порядок байт используется. В настоящее время его функцией (=1) является указание того, что в поле данных содержится кадр 802.5 Размер Фрэйма

Протокол 802.1Q использует вставку (тег) в оригинальный заголовок фрейма, длинной 4 байта, таким образом максимальный размер фрейма может быть 1522 байта, т.е. 1518 байт для максимального Ethernet пакета плюс 4 байта заголовка. Минимальный размер тегированного фрейма может составлять 68 байт для технологии Ethernet. Стоит отметить, что при работе по протоколу 802.1Q изменяется непосредственно оригинальный фрейм - вставляется дополнительное поле и пересчитывается контрольная сумма - FCS. Формат 802.1Q-тега несколько проще, чем при инкапсуляции ISL, однако есть и свои преимущества:

• размер тегированного фрейма меньше

• максимальное количество возможных VLAN-ов увеличено в 4 раза (4095).