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S7700, S9700 V200R010C00 配置指南-以太网交换

本文档针对设备的以太网业务,主要包括链路聚合配置、VLAN配置、Voice VLAN配置、VLAN mapping配置、QinQ配置、GVRP配置、MAC表配置、STP/RSTP/MSTP配置和SEP配置等。

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VLAN内互访

VLAN内互访

同一VLAN内用户互访(简称VLAN内互访)会经过如下三个环节。

  • 用户主机的报文转发

    源主机在发起通信之前,会将自己的IP与目的主机的IP进行比较,如果两者位于同一网段,会获取目的主机的MAC地址,并将其作为目的MAC地址封装进报文;如果两者位于不同网段,源主机会将报文递交给网关,获取网关的MAC地址,并将其作为目的MAC地址封装进报文。

  • 交换机内部的以太网交换

    交换机会根据接收报文的目的MAC地址+VID以及三层转发标志位来判断是进行二层交换还是进行三层交换:
    • 如果目的MAC地址+VID匹配自己的MAC表且三层转发标志置位,则进行三层交换,会根据报文的目的IP地址查找三层转发表项,如果没有找到会将报文上送CPU,由CPU查找路由表实现三层转发。
    • 如果目的MAC地址+VID匹配自己的MAC表但三层转发标志未置位,则进行二层交换,会直接将报文根据MAC表的出接口发出去。
    • 如果目的MAC地址+VID没有匹配自己的MAC表,则进行二层交换,此时会向所有允许VID通过的接口广播该报文,以获取目的主机的MAC地址。

    有关二、三层交换原理的详细描述请分别参见“二层交换原理”和“三层交换原理”。

  • 设备之间(包括交换机与用户主机、交换机与交换机、交换机与其他网络设备)交互时,VLAN标签的添加和剥离

    交换机内部的以太网交换都是带Tag的,为了与不同设备进行成功交互,交换机需要根据接口的设置添加或剥除Tag。不同接口VLAN标签添加和剥离情况不同,具体请参见“VLAN标签的添加和剥除”。

从以太网交换原理可以看出,划分VLAN后,广播报文只在同一VLAN内二层转发,因此同一VLAN内的用户可以直接二层互访。根据属于同一VLAN的主机是否连接在不同的交换机,VLAN内互访有两种场景:同设备VLAN内互访和跨设备VLAN内互访。

同设备VLAN内互访

图4-12所示,用户主机Host_1和Host_2连接在同台交换机上,属于同一VLAN2,且位于相同网段,连接接口均设置为Access接口。

图4-12  同设备VLAN内互访

当用户主机Host_1发送报文给用户主机Host_2时,报文的发送过程如下(假设交换机Switch上还未建立任何转发表项)。

  1. Host_1判断目的IP地址跟自己的IP地址在同一网段,于是发送ARP广播请求报文获取目的主机Host_2的MAC地址,报文目的MAC填写全F,目的IP为Host_2的IP地址10.1.1.3。
  2. 报文到达Switch的接口IF_1,发现是Untagged帧,给报文添加VID=2的Tag(Tag的VID=接口的PVID),然后将报文的源MAC地址+VID与接口的对应关系(1-1-1, 2, IF_1)添加进MAC表。
  3. 根据报文目的MAC地址+VID查找Switch的MAC表,没有找到,于是在所有允许VLAN2通过的接口(本例中接口为IF_2)广播该报文。
  4. Switch的接口IF_2在发出ARP请求报文前,根据接口配置,剥离VID=2的Tag。
  5. Host_2收到该ARP请求报文,将Host_1的MAC地址和IP地址对应关系记录ARP表。然后比较目的IP与自己的IP,发现跟自己的相同,就发送ARP响应报文,报文中封装自己的MAC地址2-2-2,目的IP为Host_1的IP地址10.1.1.2。
  6. Switch的接口IF_2收到ARP响应报文后,同样给报文添加VID=2的Tag。
  7. Switch将报文的源MAC地址+VID与接口的对应关系(2-2-2, 2, IF_2)添加进MAC表,然后根据报文的目的MAC地址+VID(1-1-1, 2)查找MAC地址表,由于前面已记录,查找成功,向出接口IF_1转发该ARP响应报文。
  8. Switch向出接口IF_1转发前,同样根据接口配置剥离VID=2的Tag。
  9. Host_1收到Host_2的ARP响应报文,将Host_2的MAC地址和IP地址对应关系记录ARP表。

后续Host_1与Host_2的互访,由于彼此已学习到对方的MAC地址,报文中的目的MAC地址直接填写对方的MAC地址。

此组网场景下,当同一VLAN的用户处于不同网段时,主机将在报文中封装网关的MAC地址,Switch为二层交换机,用户将不能互访;若Switch为三层交换机,可借助VLANIF技术(需配置主从IP地址)实现互访,其互访原理与“同设备VLAN间互访”原理类似,不再赘述。

跨设备VLAN内互访

图4-13所示,用户主机Host_1和Host_2连接在不同的交换机上,属于同一个VLAN2,且位于相同网段。为了识别和发送跨越交换机的数据帧,交换机与交换机间通过干道链路连接。

图4-13  跨设备VLAN内互访示意图

当用户主机Host_1发送报文给用户主机Host_2时,报文的发送过程如下(假设交换机Switch_1和Switch_2上还未建立任何转发表项)。
  1. 经过与同设备VLAN内互访的步骤1~2一样的过程后,报文被广播到Switch_1的IF_2接口。
  2. Switch_1的IF_2接口在发出ARP请求报文前,因为接口的PVID=1(缺省值),与报文的VID不相等,直接透传该报文到Switch_2的IF_2接口,不剥除报文的Tag。
  3. Switch_2的IF_2接口收到该报文后,判断报文的Tag中的VID=2是接口允许通过的VLAN,接收该报文。
  4. 经过与同设备VLAN内互访的步骤3~6一样的过程后,Switch_2将向其出接口IF_2转发Host_2的ARP响应报文,转发前,因为接口IF_2为Trunk接口且PVID=1(缺省值),与报文的VID不相等,直接透传报文到Switch_1的IF_2接口。
  5. Switch_1的IF_2接口收到Host_2的ARP响应报文后,判断报文的Tag中的VID=2是接口允许通过的VLAN,接收该报文。后续处理同同设备VLAN内互访的步骤7~9一样。

可见,干道链路除可传输多个VLAN的数据帧外,还起到透传VLAN的作用,即干道链路上,数据帧只会转发,不会发生Tag的添加或剥离。

此组网场景下,当同一VLAN的用户处于不同网段时,Switch_1或Switch_2为二层交换机,用户不能互访;若Switch_1或Switch_2为三层交换机,可借助VLANIF技术实现互访,其互访原理与“跨设备VLAN间互访”原理类似,不再赘述。

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更新时间:2019-12-27

文档编号:EDOC1000141467

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