802.1Q与802.ad帧格式

以太网以太网 VLAN 帧格式帧格式 一 IEEE 802 1Q 标签帧格式 PreambleSFDDASAvlan tag Type LengthDateCRC 7B1B6B6B4B2B42 1496B4B Vlan tag 4 字节 包含 2 个字节的标签协议标识 TPID 和 2 个字节的标签控制信息 TCI TCI 字段具体又分为 priorty CFI Vlan ID 具体格式如下所示 TPID User Priority CFIVID 2B3b1b12b TPID 标签协议标识 标签协议标识 2 字节 用于标识帧的类型 其值为 0 x8100 时表示 802 1Q 802 1P 的帧 设备可以根据这个字段判断对它接收与否 TCI 标签控制信息字段 标签控制信息字段 2 字节 包括用户优先级 User Priority 规范格式指示 器 Canonical Format Indicator 和 VLAN ID User Priority 3 个 bti 表示帧的优先级 取值范围 0 7 值越大优先级越高 用 于 802 1p CFI 1bit 值为 0 代表 MAC 地址是以太帧的 MAC 值为 1 代表 MAC 地址是 FDDI 令牌环网的帧 VID VLAN ID 12bit 表示 VLAN 的值 12bit 共可以表示 4096 个 VLAN 实际上 由于 VID 0 和 4095 被 802 1Q 协议保留 所以 VLAN 的最大个数是 4094 1 4094 个 据说 VID 0 用于识别帧优先级 4095 FFF 作为预留值 二 IEEE 802 1ad QinQ 帧格式 QinQ技术 也称Stacked VLAN 或Double VLAN 标准出自IEEE 802 1ad 其实现将用 户私网VLAN Tag封装在公网VLAN Tag中 使报文带着两层VLAN Tag穿越运营商的骨干 网络 公网 在公网中报文只根据外层VLAN Tag 即公网VLAN Tag 传播 用户的私 网VLAN Tag被屏蔽 带单层VLAN Tag的报文结构如图1所示 带双层VLAN Tag的报文结构如图2所示 QinQ 技术上完全可以多层堆叠 没有限制 仅受 Ethernet 报文长度的限制 具有很好的扩 充性 对于 QinQ 业界有多种不同的称呼 比如 Tag in Tag VLAN VPN StackVLAN SVLAN QinQ每增加一层VLAN标签 就可以将所覆盖的用户VLAN数量增加4096倍 两层VLAN标 签可以支持4K 4K VLAN 一般来说两层VLAN就可以满足绝大多数需求了 相对基于MPLS的二层VPN QinQ具有如下特点 为用户提供了一种更为简单的二层VPN隧道 不需要信令协议的支持 可以通过纯静态配置实现 由于QinQ的实现是基于802 1Q协议中的Trunk端口概念 要求隧道上的设备都 必须支持802 1Q协议 QinQ主要可以解决如下几个问题 缓解日益紧缺的公网VLAN ID资源问题 用户可以规划自己的私网VLAN ID 不会导致和公网VLAN ID冲突 为小型城域网或企业网提供一种较为简单的二层VPN解决方案 QinQ实现过程如图3 所示 图 3 QinQ功能示意图 图 3 中 CE 交换机上行报文带有内层 Vlan 标签 报文到达汇聚交换机后 汇聚交换机可以 根据不同的交换机端口给报文打上相应的外层标签 这样汇聚交换机每端口可以支持 4KVlan 的接入 附录附录 1 1 关于 VLAN 范围问题 CISCO 上关于 VLAN ID 的解释 VLANs Range 0 4095 Reserved range 1 Normal range 2 1000 Normal range 1001 Normal range 1002 1005 Reserved range 1006 1009 Reserved range 1010 1024 Reserved range 1025 4094 Extended range 即为 0 和 4095 为保留 VLAN 1 为系统默认 VLAN 既 NATIVE VLAN 1002 1005 为 FDDI 用 VLAN 所以 VLAN ID 的范围是 0 4095 2 帧原始最大长度 1518 字节 但 802 1Q 帧为 1522 字节 交换机可能进行报错 但依然转 发 附件附件3 IEEE 802 1