VLAN、tag和untag深入问题

VLAN、tag和untag深入问题
untag就是普通的ethernet报文，普通PC机的网卡是可以识别这样的报文进行通讯；
tag报文结构的变化是在源mac地址和目的mac地址之后，加上了4bytes的vlan信息，也就是vlan tag头；一般来说这样的报文普通PC机的网卡是不能识别的
以太网端口有三种链路类型：Access、Hybrid和Trunk。

Access类型的端口只能属于1个VLAN，一般用于连接计算机的端口；Trunk类型的端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的报文，一般用于交换机之间连接的端口；Hybrid 类型的端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的报文，可以用于交换机之间连接，也可以用于连接用户的计算机。

Hybrid端口和Trunk端口的不同之处在于Hybrid端口可以允许多个VLAN的报文发送时不打标签，而Trunk端口只允许缺省VLAN的报文发送时不打标签。

Access端口只属于1个VLAN，所以它的缺省VLAN就是它所在的VLAN，不用设置；
Hybrid端口和Trunk端口属于多个VLAN，所以需要设置缺省VLAN ID。

缺省情况下，Hybrid端口和Trunk端口的缺省VLAN为VLAN 1
如果设置了端口的缺省VLAN ID，当端口接收到不带VLAN Tag的报文后，则将报文转发到属于缺省VLAN的端口；当端口发送带有VLAN Tag的报文时，如果该报文的VLAN ID与端口缺省的VLAN ID相同，则系统将去掉报文的VLAN Tag，然后再发送该报文。

另外需要注意的是：
（1）Trunk端口不能和isolate-user-vlan同时配置；Hybrid端口可以和isolate-user-vlan同时配置。

但如果缺省VLAN是在isolate-user-vlan中建立了映射的VLAN，则不允许修改缺省VLAN ID，只有在解除映射后才能进行修改。

（2）本Hybrid端口或Trunk端口的缺省VLAN ID和相连的对端交换机的Hybrid端口或Trunk端口的缺省VLAN ID必须一致，否则报文将不能正确传输。

以下案例请大家深入理解华为hybrid模式
[Switch-Ethernet0/1]int e0/1
[Switch-Ethernet0/1]port link-type hybrid
[Switch-Ethernet0/1]port hybrid pvid vlan 10
[Switch-Ethernet0/1]port hybrid vlan 10 20 untagged
[Switch-Ethernet0/1] int e0/2
[Switch-Ethernet0/2]port link-type hybrid
[Switch-Ethernet0/2]port hybrid pvid vlan 20
[Switch-Ethernet0/2]port hybrid vlan 10 20 untagged
此时inter e0/1和inter e0/2下的所接的PC是可以互通的，但互通时数据所
走的往返vlan是不同的。

以下以inter e0/1下的所接的pc1访问inter e0/2下的所接的pc2为例进行说明
pc1所发出的数据，由inter0/1所在的pvid vlan10封装vlan10的标记后送入交换机,交换机发现inter e0/2允许vlan 10的数据通过，于是数据被转发到inter e0/2上，由于inter e0/2上vlan 10是untagged的，于是交换机此时去除数据包上vlan10的标记，以普通包的形式发给pc2，此时pc1->p2走的是vlan10
再来分析pc2给pc1回包的过程，pc2所发出的数据，由inter0/2所在的pvid vlan20封装vlan20的标记后送入交换机，交换机发现inter e0/1允许vlan 20的数据通过，于是数据被转发到inter e0/1上，由于inter e0/1上vlan 20是untagged的，于是交换机此时去除数据包上vlan20的标记，以普通包的形式发给pc1，此时pc2->pc1走的是vlan20
交换机接口出入数据处理过程！
收报文：
Acess端口1、收到一个报文,判断是否有VLAN信息：如果没有则打上端口的PVID，并进行交换转发,如果有则直接丢弃（缺省）
发报文：
Acess端口： 1、将报文的VLAN信息剥离，直接发送出去
收报文：
trunk端口： 1、收到一个报文，判断是否有VLAN信息：如果没有则打上端口的PVID，并进行交换转发，如果有判断该trunk端口是否允许该 VLAN的数据进入：如果可以则转发，否则丢弃
发报文：
trunk端口： 1、比较端口的PVID和将要发送报文的VLAN信息，如果两者相等则剥离VLAN信息，再发送，如果不相等则直接发送
收报文：
hybrid端口： 1、收到一个报文判断是否有VLAN信息：如果没有则打上端口的PVID，并进行交换转发，如果有则判断该hybrid端口是否允许该VLAN的数据进入：如果可以则转发，否则丢弃
发报文：
hybrid端口：1、判断该VLAN在本端口的属性（disp interface 即可看到该端口对哪些VLAN是untag，哪些VLAN是tag）
2、如果是untag则剥离VLAN信息，再发送，如果是tag则直接发送，如果TAG VLANID= PVID，则剥离TAG；
Tag为IEEE802.1Q协议定义的VLAN的标记在数据帧中的标示；ACCESS端口，TRUNK 端口是厂家对某一种端口的叫法，并非IEEE802.1Q协议的标准定义；
这个数据交换的过程比较复杂，如果想解释的话，首先要了解一下几个
IEEE802.1Q协议的定理；
1、下面是定义的各种端口类型对各种数据帧的处理方法；
Tagged数据帧Untagged数据帧
in out in out
Tagged端口原样接收原样发送按端口PVID打
TAG标记按照PVID打TAG标记
Untagged端口丢弃去掉TAG标记按端口PVID打
TAG标记
原样发送
2、所谓的Untagged Port和tagged Port不是讲述物理端口的状态，而是讲诉物理端口所拥有的某一个VID的状态，所以一个物理端口可以在某一个VID上是Untagged Port，在另一个VID上是tagged Port；
3、一个物理端口只能拥有一个PVID，当一个物理端口拥有了一个PVID的时候，必定会拥有和PVID的TAG等同的VID，而且在这个VID上，这个物理端口必定是Untagged Port；
4、PVID的作用只是在交换机从外部接受到Untagged 数据帧的时候给数据帧添加TAG标记用的，在交换机内部转发数据的时候PVID不起任何作用；
5、拥有和TAG标记一致的VID的物理端口，不论是否在这个VID上是Untagged Port 或者tagged Port，都可以接受来自交换机内部的标记了这个TAG标记的tagged 数据帧；
6、拥有和TAG标记一致的VID的物理端口，只有在这个VID上是tagged Port，才可以接受来自交换机外部的标记了这个TAG标记的tagged 数据帧；
以下是神州数码对命令的定义（各个厂家对命令的定义可能不一定一致，但是都必须遵循上面的定理）：
1、Trunk端口就是在一个物理端口上增加这个交换机所有VLAN的VID标示，并且除了和这个物理端口PVID标示一致的VID标示为Untagged Port外，在其他的VID 上都是Tagged Port；
2、Access端口就是指拥有一个和PVID标记相同的VID的物理端口，在这个VID上，遵循定理一定为untagged Port；
在了解了以上的基础理论之后，现在我给大家举个例子，供大家理解：
一个数据包从PC1发出经过SW1的ACCESS端口->SW1-trunk端口
->SW2-trunk->SW2-ACCESS->PC2的数据包的变化过程？
我现在给他们分两种情况：
1.ACCESS 端口，是VLAN 100的端口;
我们先把上述的描述变换为IEEE802.1Q的标准描述：
一个数据包从PC1（Untagged 数据帧）机发出经过->ACCESS端口（PVID定义为100，VID=100=Untagged Port）->
SW1-TRUNK端口（PVID定义为1〈出厂配置，没有更改〉，VID=1=Untagged Port，VID=100=tagged Port）->
SW2交换机的TRunk端口（PVID定义为1〈出厂配置，没有更改〉，VID=1=Untagged Port，VID=100=tagged Port）->
SW2的ACCESS端口（PVID定义为100，VID=100=Untagged Port）->PC数据包发生了怎么样的变化？（Untagged 数据帧）
首先假设两台交换机刚刚开机（MAC地址表为空）从PC机发出的数据帧进入SW1交换机的ACCESS端口以后，会按照这个端口的PVID打100的Tag标记，根据交
换机的转发原理，交换机会把这个数据帧转发给VID=100的所有端口（除了进口以外），这个过程叫做VLAN Flood；由于SW1-Trunk端口拥有VID=100，所以
才可接受这个标记Tag为100的tagged数据帧；由于SW1-Trunk端口在VID=100上为tagged Port，所以在发送数据帧出交换机的时候，不改变Tagged数据帧的
结构；原样转发，到了SW2交换机的Trunk端口的时候，由于Trunk端口拥有
VID=100，所以才可接受这个标记Tag为100的tagged数据帧；；SW2交换机Trunk
端口，接收到标记tag为100的tagged数据帧，并不作任何的更改；SW2交换机收到到标记tag为100的tagged数据帧，根据交换机的转发原理，交换机会把这
个数据帧转发给VID=100的所有端口（除了进口以外）；（受到一个未知目的MAC 数据帧）；这样SW2交换机的ACCESS端口就可以收到标记tag为100的tagged
数据帧；SW2交换机的ACCESS端口在发出标记tag为100的tagged数据帧的时候，因为ACCESS PVID=100，所以会去掉TAG标记，转发untagged数据帧给PC2；
这样PC机就收到了这个数据；
2，ACCESS的端口，是VLAN 1的端口；
一个数据包从PC1（Untagged 数据帧）机发出经过
ACCESS端口（PVID定义为1，VID=1=Untagged Port）->SW1-TRUNK端口（PVID定义为1〈出厂配置，没有更改〉，VID=1=Untagged Port，）->
SW2交换机的TRunk端口（PVID定义为1〈出厂配置，没有更改〉，VID=1=Untagged Port，）->SW2的ACCESS端口（PVID定义为100，VID=100=Untagged
Port）->PC数据包发生了怎么样的变化？（Untagged 数据帧）
首先假设两台交换机刚刚开机（MAC地址表为空）从PC机发出的数据帧进入SW1交换机的ACCESS端口以后，会按照这个端口的PVID打1的Tag标记，根据交换
机的转发原理，交换机会把这个数据帧转发给VID=1的所有端口（除了进口以外），这个过程叫做VLAN Flood；由于SW1-Trunk端口拥有VID=1，所以才可接
受这个标记Tag为1的tagged数据帧；由于SW1-Trunk端口在VID=1上为UNTAGGED Port，所以在发送数据帧出交换机的时候，将剥去TAG，然后转发；由于
SW2-TRUNK端口在VID=1上是UNTAGGED PORT，所以在接受数据帧的时候，打上PVID=1的TAG.根据交换机的转发原理，交换机会把这个数据帧转发到VID=1的
所有端口上（除了进来的端口）由于SW2-ACCESS 端口是VLAN 1的端口，所以可以收到带有TAG=1的数据帧；由于SW2-ACCESS端口的PVID=1，数据帧被发送
出交换机端口，将剥离TAG，送给PC2.。