在以太网交换机中，802.1Q VLAN协议实现了虚拟局域网的功能。所谓VLAN，即虚拟局域网，是通过软件而非物理连接将网络设备划分为多个独立的小网络。这种技术能够提高网络的性能和管理效率，降低广播域的大小。
虚拟局域网的实现方式有以下几种：
1. 端口划分：这是最常见的一种VLAN划分方式。网络管理员根据交换机的物理端口将设备划分为不同的VLAN。例如，一个交换机的1到4号端口可以划为一个VLAN，而5到17号端口划为另一个VLAN。这种方式简单易行，但若用户更换端口，则需要重新配置VLAN。
2. MAC地址划分：这种划分方式基于每个设备的MAC地址。当用户从一个交换机移动到另一个时，无需重新配置VLAN，因为VLAN是基于用户而非端口。然而，初始化时需要配置所有用户的MAC地址，且可能导致交换机处理效率降低。
3. 网络层划分：这种方式根据设备的网络层地址，如ip地址，来划分VLAN。这种方法的优点在于用户更换位置后，vlan配置不变。同时，可以根据不同的协议类型划分VLAN，为网络管理提供更多灵活性。但缺点是检查每个数据包的网络层地址会消耗更多的处理时间。
4. IP组播作为VLAN：在这种方式中，一个IP组播组被视为一个VLAN。这种方法将VLAN的概念扩展到了广域网，提高了网络的灵活性。但局域网内使用这种方法效率较低。
802.1P协议则涉及到了以太网帧的优先级标记。该协议允许网络管理员为不同的数据流设置不同的优先级，确保关键数据（如语音和视频）能够优先传输，从而提高网络的性能。
在VLAN的实现过程中，802.1Q协议起到了关键作用。该协议通过在以太网帧中添加标签来标识VLAN信息，使得不同VLAN的数据帧能够在同一个物理网络上传输而不会相互干扰。此外，802.1Q还支持VLAN的跨越多个交换机，实现了更大的网络规模和更高的管理灵活性。
尽管VLAN技术尚未有统一的标准，但随着IEEE 802.1Q协议的推出，这一局面有望得到改变。该协议正在审核中，预计不久将正式成为标准。目前，许多网络设备厂商已经开始在其产品中实现802.1Q协议，以提供更兼容、更高效的网络管理解决方案。
总之，802.1Q VLAN协议和802.1P协议为现代网络提供了更高的灵活性和效率。通过合理划分VLAN，网络管理员可以更好地管理网络资源，提高网络性能，为用户提供更优质的网络服务。
802.1Q VLAN协议和802.1P协议的实现
摘要: 本文主要介绍了802.1Q VLAN协议在以太网交换机中的实现以及802.1p协议的一些基本内容有
关这两个协议实现的具体细节参考802.1Q和802.1p协议的相关资料
一802.1Q协议
802.1Q协议即Virtual Bridged Local Area Networks协议主要规定了VLAN的实现下面我们首
先讲述一下有关VLAN的基本观念
Virtual LANs目前发展很快世界上主要的大网络厂商在他们的交换机设备中都实现了VLAN协
议顾名思义VLAN就是虚拟局域网比如对于我们的QuidwayS2403交换机来说可以将它的24个
10M以太网口划分为几个组比如协议组ATM组测试组等这样组内的各个用户就象在同一个局
域网内(可能协议组的用户位于很多的交换机上而非一个交换机)一样同时不是本组的用户也无法
访问本组的成员
实际上VLAN成员的定义可以分为4种:
1 根据端口划分VLAN
1 这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的端口来划分比如S2403的1~4端口为VLAN A
5~17为VLAN B 18~24为VLAN C 当然这些属于同一VLAN的端口可以不连续如何配置由管理
员决定如果有多个交换机的话例如可以指定交换机 1 的1~6端口和交换机 2 的1~4端口为同一
VLAN 即同一VLAN可以跨越数个以太网交换机根据端口划分是目前定义VLAN的最常用的方法
IEEE 802.1Q协议规定的就是如何根据交换机的端口来划分VLAN 这种划分的方法的优点是定义
VLAN成员时非常简单只要将所有的端口都指定义一下就可以了它的缺点是如果VLAN A的用户离开
了原来的端口到了一个新的交换机的某个端口那么就必须重新定义
2 根据MAC地址划分VLAN
这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分即对每个MAC地址的主机都配置他属
于哪个组这种划分VLAN的方法的最大优点就是当用户物理位置移动时即从一个交换机换到其他的
交换机时VLAN不用重新配置所以可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN
这种方法的缺点是初始化时所有的用户都必须进行配置如果有几百个甚至上千个用户的话配置是
非常累的而且这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低因为在每一个交换机的端口都可能存
在很多个VLAN组的成员这样就无法限制广播包了另外对于使用笔记本电脑的用户来说他们的
网卡可能经常更换这样VLAN就必须不停的配置
3 根据网络层划分VLAN
这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型(如果支持多协议)划分的虽然这
种划分方法可能是根据网络地址比如IP地址但它不是路由不要与网络层的路由混淆它虽然查看
2 每个数据包的IP地址但由于不是路由所以没有RIP OSPF等路由协议而是根据生成树算法进行
桥交换
这种方法的优点是用户的物理位置改变了不需要重新配置他所属的VLAN 而且可以根据协议
类型来划分VLAN 这对网络管理者来说很重要还有这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN
这样可以减少网络的通信量
这种方法的缺点是效率因为检查每一个数据包的网络层地址是很费时的(相对于前面两种方
法) 一般的交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的以太网帧头但要让芯片能检查IP帧头需要更
高的技术同时也更费时当然这也跟各个厂商的实现方法有关
4 IP组播作为VLAN
IP 组播实际上也是一种VLAN的定义即认为一个组播组就是一个VLAN 这种划分的方法将
VLAN扩大到了广域网因此这种方法具有更大的灵活性而且也很容易通过路由器进行扩展当然这
种方法不适合局域网主要是效率不高对于局域网的组播有二层组播协议GMRP
通过上面可以看出各种不同的VLAN定义方法有各自的优缺点所以很多厂商的交换机都实
现了不只一种方法这样网络管理者可以根据自己的实际需要进行选择另外许多厂商在实现
VLAN的时候考虑到VLAN配置的复杂性还提供了一定程度的自动配置和方便的网络管理工具
3 目前可以说VLAN还没有自己的标准以前各个厂商都声称他们的交换机实现了VLAN 但各
个厂商实现的方法都不相同所以彼此是无法互连这样用户一旦买了某个厂商的交换机就没法买
其他厂商的了Cisco公司以前的交换机是通过802.10协议和ISL实现VLAN的现在IEEE 提出了
802.1Q协议该协议正在被审核不久的将来就会作为标准确定下来目前各个厂商也都在实现这个
协议CISCO已经在它的IOS 12.0中实现了802.1Q协议
