Kung iisipin mo kung paano gumagana ang mga virtual network, naiisip mo na hindi lahat tungkol sa sending machine, ngunit tungkol sa VLAN frame mismo. Kung mayroong ilang paraan upang makilala ang isang VLAN sa pamamagitan ng header ng frame nito, hindi na kailangang tingnan ang mga nilalaman nito. Sa pinakakaunti, sa mga bagong tHna 802.11 o 802.16 na network ay ganap na posible na magdagdag ng isang espesyal na field ng header. Sa totoo lang, ang Frame Identifier sa 802.16 standard ay isang bagay lamang sa mga linyang ito. Ngunit ano ang gagawin sa Ethernet - ang nangingibabaw na network, na walang anumang "reserbang" mga patlang na maaaring ibigay sa virtual network identifier? Kinuha ng komite ng IEEE 802 ang isyung ito noong 1995. Pagkatapos ng maraming talakayan, ang imposible ay nagawa - binago ang format ng Ethernet frame header!? Ang bagong format ay nai-publish sa ilalim ng pangalang 802.1Q noong 1998. Isang VLAN flag ang ipinasok sa frame header, na ngayon ay titingnan natin sa madaling sabi. Malinaw na ang paggawa ng mga pagbabago sa isang bagay na naitatag na, tulad ng Ethernet, ay dapat gawin sa ilang di-maliit na paraan. Halimbawa, lumitaw ang mga sumusunod na katanungan:

• 1. Ano, ngayon ay kailangan nating itapon sa basurahan ang ilang milyon nang umiiral nang Ethernet network card?
• 2. Kung hindi, sino ang bubuo ng mga bagong frame field?
• 3. Ano ang mangyayari sa mga frame na nasa pinakamataas na laki na?

Siyempre, ang 802 Committee ay nag-aalala rin tungkol sa mga isyung ito, at, sa kabila ng lahat, natagpuan ang isang solusyon.

Ang ideya ay, sa katunayan, ang mga patlang ng VLAN ay talagang ginagamit lamang ng mga tulay at switch, at hindi ng mga makina ng gumagamit. Kaya, sabihin natin, ang network ay hindi masyadong nag-aalala tungkol sa kanilang presensya sa mga channel na nagmumula sa mga end station hanggang ang mga frame ay umabot sa mga tulay o switch. Kaya, upang makapagtrabaho sa mga virtual network, dapat malaman ng mga tulay at switch ang tungkol sa kanilang pag-iral, ngunit malinaw na ang pangangailangang ito. Ngayon gumawa kami ng isa pang kinakailangan: dapat nilang malaman ang tungkol sa pagkakaroon ng 802.1Q. Ginagawa na ang kaukulang kagamitan. Tulad ng para sa mga lumang network at Ethernet card, hindi na kailangang itapon ang mga ito. Hindi makuha ng 802.3 committee ang mga tao na baguhin ang Type field sa isang Length field. Naiisip mo ba kung ano ang magiging reaksyon sa isang taong nagsasabi na ang lahat ng umiiral na Ethernet card ay maaaring itapon? Gayunpaman, ang mga bagong modelo ay lumilitaw sa merkado, at inaasahan na ang mga ito ay magiging 802.1Ј)-compatible at magagawa nang tama na punan ang mga field ng virtual network identification.

Kung hindi bubuo ng nagpadala ang field ng katangian ng virtual network, sino ang gagawa nito? Ang sagot ay: ang unang tulay o switch na nakatagpo sa kahabaan ng paraan na nagpoproseso ng mga virtual network frame ay naglalagay ng field na ito, at ang huli ay pinuputol ito. Ngunit paano nito malalaman kung saang virtual network ililipat? trapiko ng router ng lokal na network

Upang gawin ito, ang unang device na nagpasok ng field ng VLAN ay maaaring magtalaga ng isang virtual na numero ng network sa port, pag-aralan ang MAC address, o (siyempre, huwag sana) mag-espiya sa mga nilalaman ng field ng data. Hanggang sa lumipat ang lahat sa 802.1Q compatible na mga Ethernet card, magiging ganito talaga ito. Inaasahan na ang lahat ng Gigabit Ethernet NICs ay susunod sa 802.1Q standard mula sa simula ng kanilang produksyon, at sa gayon ang lahat ng Gigabit Ethernet user ng teknolohiyang ito ay awtomatikong magkakaroon ng 802.1Q na mga kakayahan na magagamit. Tulad ng para sa problema ng mga frame na ang haba ay lumampas sa 1518 bytes, ang 802.1Q standard ay malulutas ito sa pamamagitan ng pagtaas ng limitasyon sa 1522 bytes. Kapag nagpapadala ng data, ang system ay maaaring maglaman ng parehong mga aparato kung saan ang pagdadaglat na VLAN ay ganap na wala (halimbawa, klasiko o mabilis na Ethernet), pati na rin ang mga kagamitan na katugma sa mga virtual na network (halimbawa, gigabit Ethernet). Dito, ang mga may kulay na simbolo ay kumakatawan sa mga device na katugma sa VLAN, at ang mga walang laman na parisukat ay kumakatawan sa lahat ng iba pa. Para sa pagiging simple, ipinapalagay namin na ang lahat ng switch ay VLAN-compatible. Kung hindi ito ang kaso, ang unang naturang switch na katugma sa VLAN ay magdaragdag ng isang flag ng virtual network sa frame, batay sa impormasyong kinuha mula sa MAC o IP address.

Ang mga VLAN-compatible na Ethernet network card ay bumubuo ng mga frame na may mga flag (iyon ay, 802.1Q frame), at ang karagdagang pagruruta ay isinasagawa gamit ang mga flag na ito. Upang maisagawa ang pagruruta, dapat malaman ng switch, tulad ng dati, kung aling mga virtual network ang available sa lahat ng port. Ang impormasyon na ang frame ay kabilang sa gray virtual network ay walang ibig sabihin, dahil kailangan pa ring malaman ng switch kung aling mga port ang konektado sa mga makina ng gray virtual network. Kaya, ang switch ay nangangailangan ng isang virtual network port mapping table, kung saan posible ring malaman kung ang mga VLAN port ay magkatugma. Kapag ang isang ordinaryong computer, na walang kamalayan sa pagkakaroon ng mga virtual network, ay nagpapadala ng isang frame sa isang virtual network switch, ang huli ay bumubuo ng isang bagong frame sa pamamagitan ng pagpasok ng VLAN flag dito. Natatanggap nito ang impormasyon para sa flag na ito mula sa virtual network ng nagpadala (ang port number, MAC o IP address ay ginagamit upang matukoy ito.) Mula ngayon, wala nang mag-aalala tungkol sa nagpadala na isang makina na hindi sumusuporta sa 802.1Q standard, Sa parehong paraan, ang switch na nagnanais na maghatid ng frame na may flag sa naturang makina ay dapat na i-convert ito sa naaangkop na format. Ngayon tingnan natin ang mismong 802.1Q na format. Ang tanging pagbabago ay isang pares ng 2-byte na field. Ang una ay tinatawag na VLAN Protocol Identifier. Palagi itong may value na 0x8100. Dahil ang bilang na ito ay higit sa 1500, binibigyang-kahulugan ito ng lahat ng Ethernet network card bilang isang "uri" sa halip na isang "haba". Hindi alam kung ano ang gagawin ng isang card na hindi tugma sa 802.1Q, kaya ang gayong mga frame, sa teorya, ay hindi dapat maabot ito sa anumang paraan.

Ang pangalawang two-byte na field ay may tatlong nested na field. Ang pangunahing isa ay ang VLAN identifier, na sumasakop sa 12 hindi bababa sa makabuluhang mga bit. Naglalaman ito ng impormasyon kung saan nagsimula ang lahat ng mga conversion na format na ito: ipinapahiwatig nito kung saang virtual network kabilang ang frame. Ang three-bit na Priority field ay talagang walang kinalaman sa mga virtual network. Ang simpleng pagbabago sa format ng Ethernet frame ay isang sampung araw na ritwal na tumatagal ng tatlong taon at ginagawa ng halos isang daang tao. Bakit hindi mag-iwan ng memorya ng iyong sarili sa anyo ng tatlong karagdagang mga piraso, at kahit na may tulad na isang kaakit-akit na layunin. Binibigyang-daan ka ng field na Priyoridad na makilala ang pagitan ng trapiko na may mahigpit na mga kinakailangan sa time-scale, trapiko na may average na mga kinakailangan, at trapiko kung saan ang oras ng paghahatid ay hindi kritikal. Nagbibigay-daan ito para sa mas mataas na kalidad ng serbisyo sa Ethernet. Ginagamit din ito sa voice over Ethernet (bagaman ang IP ay may katulad na field sa loob ng isang-kapat ng isang siglo at walang sinuman ang kailangang gumamit nito). Ang huling bit, CFI (Canonical Format Indicator), ay dapat na tinatawag na Company Egoism Indicator. Ito ay orihinal na nilayon upang ipahiwatig na ang format ng MAC address ay nasa maliit na endian (o maliit na endian, ayon sa pagkakabanggit), ngunit sa kainitan ng talakayan ito ay kahit papaano ay nakalimutan. Ang presensya nito ngayon ay nangangahulugan na ang field ng data ay naglalaman ng isang pinaliit na 802.5 frame, na naghahanap ng isa pang 802.5 network at ganap na nakapasok sa Ethernet nang hindi sinasadya. Kaya ginagamit lang talaga nito ang Ethernet bilang paraan ng transportasyon. Ang lahat ng ito, siyempre, ay halos walang kinalaman sa mga virtual network na tinalakay sa seksyong ito. Ngunit ang patakaran ng komite ng standardisasyon ay hindi masyadong naiiba sa karaniwang patakaran: kung iboboto mo ang aking bit upang maisama sa format, iboboto ko ang iyong bit. Gaya ng nabanggit kanina, kapag ang isang frame na may virtual network flag ay dumating sa isang VLAN-compatible switch, ginagamit ng huli ang virtual network ID bilang isang index sa talahanayan kung saan tinitingnan nito kung saang port ipapadala ang frame. Ngunit saan nagmula ang talahanayang ito? Kung ito ay binuo nang manu-mano, nangangahulugan ito na bumalik sa unang parisukat: manu-manong pag-configure ng mga switch. Ang kagandahan ng mga transparent na tulay ay awtomatikong i-configure nila ang kanilang mga sarili at hindi nangangailangan ng anumang interbensyon sa labas. Malaking kahihiyan kung mawala ang ari-arian na ito. Sa kabutihang palad, ang mga virtual network bridges ay self-configure din. Ang setting ay ginawa batay sa impormasyong nakapaloob sa mga flag ng mga papasok na frame. Kung ang isang frame na minarkahan bilang VLAN 4 ay dumating sa port 3, kung gayon, walang alinlangan, ang isa sa mga makina na konektado sa port na ito ay nasa virtual network 4. Ang pamantayang 802.1Q ay nagpapaliwanag nang malinaw kung paano binuo ang mga dynamic na talahanayan. Sa kasong ito, ang mga sanggunian ay ginawa sa mga kaukulang bahagi ng Perlman algorithm, na kasama sa pamantayang 802.ID. Bago natin tapusin ang pag-uusap tungkol sa pagruruta sa mga virtual network, kailangan nating gumawa ng isa pang tala. Maraming mga gumagamit ng Internet at Ethernet ang panatiko tungkol sa mga network na walang koneksyon at mahigpit na tinututulan ang mga ito sa anumang sistema na may kahit isang pahiwatig ng pagkakakonekta sa network o layer ng data. Gayunpaman, sa mga virtual na network ang isang teknikal na punto ay halos kapareho sa pagtatatag ng isang koneksyon. Ang punto ay ang pagpapatakbo ng isang virtual network ay imposible nang walang bawat frame na naglalaman ng isang identifier na ginagamit bilang isang index ng talahanayan na binuo sa switch. Gamit ang talahanayang ito, ang karagdagang mahusay na tinukoy na ruta ng frame ay tinutukoy. Ito mismo ang nangyayari sa mga network na nakatuon sa koneksyon. Sa mga system na walang koneksyon, ang ruta ay tinutukoy ng patutunguhang address, at walang mga identifier ng mga partikular na linya kung saan dapat dumaan ang frame.

2.1.3 802.1Q Istraktura ng Frame

Ang 802.1 Q specification ay tumutukoy sa 12 posibleng mga format para sa pag-encapsulate ng extension field sa MAC layer frames. Ang mga format na ito ay tinukoy batay sa tatlong uri ng mga frame (Ethernet II, LLC sa normal na format, LLC sa Token Ring na format), dalawang uri ng network (802.3/Ethernet o Token Ring/FDDI), at dalawang uri ng VLAN tag (implicit o tahasan). Mayroon ding ilang partikular na panuntunan para sa pagsasalin ng orihinal na Ethernet o Token Ring frame sa mga naka-tag na frame at pagsasalin ng mga naka-tag na frame pabalik sa orihinal.

Pinalitan ng field ng Tag Protocol Identifier (TPI) ang EtherType field ng Ethernet frame, na naganap pagkatapos ng two-byte na VLAN tag field.

Ang field ng tag ng VLAN ay may tatlong subfield.

Ang Priority subfield ay idinisenyo upang mag-imbak ng tatlong frame priority bits, na nagbibigay-daan sa hanggang 8 priority level na matukoy. Isinasaad ng one-bit na TR-Encapsulation flag kung ang data na dala ng frame ay naglalaman ng naka-encapsulated na IEEE 802.5 na format na frame (flag ay 1) o tumutugma sa isang panlabas na uri ng frame (flag ay 0).

Gamit ang feature na ito, maaari mong i-tunnel ang trapiko mula sa mga network ng Token Ring papunta sa mga switched Ethernet backbones.

Ang 12-bit na VLAN ID (VID) ay natatanging kinikilala ang VLAN kung saan kabilang ang frame.

Ang maximum na laki ng Ethernet frame ay tumataas kapag inilapat ang detalye ng IEEE 802.1 Q mula 4 bytes - mula 1518 bytes hanggang 1522 bytes.

Fig.2.1.3 Ethernet frame structure na may IEEE 802.1 Q field

2.1.4 Pagtiyak ng kalidad ng serbisyo sa mga switch-based na network.

Ang mga switch ng Layer 2 at Layer 3 ay maaaring mag-forward ng mga packet nang napakabilis, ngunit hindi lamang ito ang tampok ng networking equipment na kinakailangan upang lumikha ng modernong network.

Kailangang pangasiwaan ang network, at ang isang aspeto ng pamamahala ay ang pagtiyak ng nais na kalidad ng serbisyo (QoS).

Ang suporta sa QoS ay nagbibigay sa administrator ng kakayahang hulaan at kontrolin ang pag-uugali ng network sa pamamagitan ng pagbibigay-priyoridad sa mga application, subnet at endpoint, o pagbibigay sa kanila ng garantisadong throughput.

Mayroong dalawang pangunahing paraan upang mapanatili ang kalidad ng serbisyo. Ito ay paunang pagpapareserba ng mga mapagkukunan at kagustuhang serbisyo ng pinagsama-samang mga klase ng trapiko. Ang huling paraan ay natagpuan ang pangunahing aplikasyon nito sa ikalawang antas. Ang mga switch sa pangalawang antas ay matagal nang gumagana sa isang malaking bilang ng mga pagmamay-ari na mga scheme ng serbisyong priyoridad, na naghahati sa lahat ng trapiko sa 2-3-4 na mga klase at nagseserbisyo sa mga klase na ito sa isang naiibang paraan.

Ngayon, ang IEEE 802.1 working group ay nakabuo ng 802.1 p/Q na mga pamantayan (mamaya tinawag na 802.1D-1998), na nagdadala ng kaayusan sa mga scheme ng prioritization ng trapiko at ang paraan ng pagdadala ng data sa mga klase ng trapiko sa mga frame ng lokal na network. Ang mga ideya sa prioritization ng trapiko na naka-embed sa 802.1 p/Q na mga pamantayan ay higit na tumutugma sa magkakaibang pamamaraan ng mga serbisyo ng IP na tinalakay sa kabanata. Ang pamamaraan ng QoS batay sa 802.1 p/Q na mga pamantayan ay nagbibigay

ang kakayahang magtakda ng isang klase ng serbisyo (priyoridad) pareho sa dulo ng node sa pamamagitan ng paglalagay ng isang virtual network identifier VID sa karaniwang frame 802, na naglalaman ng tatlong piraso ng antas ng priyoridad, at sa pamamagitan ng pag-uuri ng trapiko sa pamamagitan ng mga switch batay sa isang tiyak na hanay ng mga katangian . Ang kalidad ng serbisyo ay maaari ding mag-iba sa pagitan ng iba't ibang VLAN. Sa kasong ito, ginagampanan ng priority field ang papel na ginagampanan ng pangalawang antas na differentiator sa loob ng iba't ibang daloy ng bawat virtual network.

Normal na trapikong inihatid mula sa “max. pagsisikap"

Trapikong sensitibo sa latency

Fig.2.1.4 Mga klase ng serbisyo sa loob ng mga virtual network.

Ang eksaktong interpretasyon ng mga pangangailangan ng bawat klase ng trapiko, na na-tag ng isang priority na halaga at posibleng isang virtual na numero ng network, ay iniiwan, tulad ng iba't ibang mga serbisyo ng IP, sa pagpapasya ng administrator ng network. Sa pangkalahatan, ipinapalagay na ang switch ay may mga patakaran sa patakaran alinsunod sa kung saan ang bawat klase ng trapiko ay naseserbisyuhan, iyon ay, ang pagkakaroon ng isang profile ng trapiko.

Ang mga switch na manufacturer ay karaniwang gumagawa sa kanilang mga device ng mas malawak na paraan ng pag-uuri ng trapiko kaysa sa mga ibinigay ng 802.1 p/Q na pamantayan. Ang mga klase ng trapiko ay maaaring makilala sa pamamagitan ng mga MAC address, pisikal na port, 802.1 p/Q na mga label, at sa layer 3 at 4 na switch, sa pamamagitan ng mga IP address at kilalang TCP/UDP port number.

Sa sandaling dumating ang isang packet sa switch, ang mga value ng field nito ay inihahambing sa mga katangiang nakapaloob sa mga panuntunan na itinalaga sa mga grupo ng trapiko at pagkatapos ay inilagay sa naaangkop na pila. Ang mga panuntunang nauugnay sa bawat pila ay maaaring magagarantiya sa mga packet ng isang tiyak na halaga ng throughput at priyoridad, na nakakaapekto sa dami ng packet latency. Ang pag-uuri ng switch ng trapiko at pag-embed ng kinakailangang kalidad ng impormasyon ng serbisyo sa mga packet ay nagpapahintulot sa mga administrator na magtakda ng mga patakaran ng QoS sa buong network ng enterprise. Ang mga sumusunod na paraan ng pag-uuri ng trapiko ay umiiral:

Batay sa mga port. Kapag nagtatalaga ng mga priyoridad sa mga indibidwal na input port, ginagamit ang 802.1 p/Q na mga label ng priyoridad upang ipalaganap ang kinakailangang kalidad ng serbisyo sa buong lumipat na network.

Batay sa mga tag ng VLAN. Ito ay isang medyo simple at napaka-pangkalahatang paraan upang mapanatili ang QoS. Sa pamamagitan ng pagtatalaga ng profile ng QoS sa mga VLAN, madali mong mapamahalaan ang mga daloy kapag pinagsama ang mga ito sa isang backbone.

Batay sa mga numero ng network. Ang mga virtual network na nakabatay sa protocol ay maaaring gumamit ng mga profile ng QoS upang maiugnay sa mga partikular na IP, IPX, at mga subnet ng Apple Talk. Ginagawa nitong madali ang paghiwalayin ang isang partikular na grupo ng mga user at bigyan sila ng nais na kalidad ng serbisyo.

Sa pamamagitan ng aplikasyon (TCP/UDP port). Binibigyang-daan kang tumukoy ng mga klase ng mga application na pagkatapos ay binibigyan ng magkakaibang serbisyo anuman ang mga address ng mga end node at user.

Ang isang kinakailangang kondisyon para sa pagsuporta sa kalidad ng serbisyo batay sa mga numero ng network ay ang kakayahang tingnan ang mga packet sa ikatlong antas, at ang pagkita ng kaibahan ayon sa aplikasyon ay nangangailangan ng pagtingin sa mga packet sa ikaapat na antas.

Fig.2.1.5 Nagsisilbi sa iba't ibang klase ng trapiko.

Kapag nahati ang trapiko sa mga klase, maaaring magbigay ang mga switch sa bawat klase ng garantisadong minimum at maximum na throughput, pati na rin ang priyoridad na tumutukoy kung paano pinoproseso ang queue kapag mayroong libreng switch bandwidth. Ang figure ay nagpapakita ng isang halimbawa ng paghahatid ng apat na klase ng trapiko. Ang bawat isa sa kanila ay inilalaan ng isang tiyak na minimum na bandwidth, at ang mataas na priyoridad na trapiko ay inilalaan din ng isang maximum, upang ang klase ng trapikong ito ay hindi ganap na masugpo ang mas mababang priyoridad.

Kapag nagpapadala ng trapiko sa network, hindi alam ng computer kung saang VLAN ito matatagpuan. Ang switch ay nag-iisip tungkol dito. Ang trapikong dumarating sa isang port ng isang partikular na VLAN ay hindi naiiba sa trapiko ng isa pang VLAN. Sa madaling salita, hindi ito naglalaman ng anumang impormasyon tungkol sa kung ang trapiko ay kabilang sa isang partikular na VLAN.

Gayunpaman, kung ang trapiko mula sa iba't ibang VLAN ay maaaring dumaan sa isang port, ang switch ay dapat na makilala ito kahit papaano, ang bawat frame ng trapiko ay dapat na markahan sa ilang espesyal na paraan.

Ang pinakakaraniwang paraan upang ilagay ang gayong marka ngayon ay inilarawan sa bukas na pamantayan IEEE 802.1Q.

IEEE 802.1Q- isang bukas na pamantayan na naglalarawan sa pamamaraan para sa pag-tag ng trapiko upang maghatid ng impormasyon tungkol sa pagiging miyembro VLAN.

Dahil hindi binabago ng 802.1Q ang mga header ng frame, ang mga device sa network na hindi sumusuporta sa pamantayang ito ay maaaring magpadala ng trapiko nang hindi isinasaalang-alang ang pagiging miyembro nito sa VLAN.

Ang 802.1Q ay inilagay sa loob ng frame tag, na nagpapadala ng impormasyon tungkol sa trapikong kabilang sa VLAN.

Ang laki ng tag ay 4 bytes. Binubuo ito ng mga sumusunod na field:

Tag Protocol Identifier (TPID)- Pagtukoy ng protocol sa pag-tag. Ang laki ng field ay 16 bits. Isinasaad kung aling protocol ang ginagamit para sa pag-tag. Para sa 802.1q ang halaga ay 0x8100.

Tag Control Information (TCI)- isang field na sumasaklaw sa priyoridad, canonical na format at mga field ng VLAN identifier:

• Priyoridad- priority. Ang laki ng field ay 3 bits. Ginamit ng pamantayang IEEE 802.1p upang itakda ang priyoridad ng ipinadalang trapiko.

  Canonical Format Indicator (CFI)- Tagapagpahiwatig ng format na kanonikal. Ang laki ng field ay 1 bit. Ipinapahiwatig ang format ng MAC address. 0 - canonical (Ethernet frame), 1 - non-canonical (Token Ring frame, FDDI).

  VLAN Identifier (VID ) - VLAN identifier - 12 bits Isinasaad kung saang VLAN ang frame. Ang hanay ng mga posibleng halaga ng VID ay mula 0 hanggang 4094.

Kapag ginagamit ang pamantayang Ethernet II, ang 802.1Q ay naglalagay ng tag bago ang field ng Uri ng Protocol. Dahil nagbago ang frame, muling kinakalkula ang checksum.

Sa 802.1Q standard mayroong isang konsepto Katutubong VLAN. Bilang default, ito ay VLAN 1. Ang trapikong ipinadala sa VLAN na ito ay hindi naka-tag.

Mayroong katulad na proprietary protocol sa 802.1Q na binuo ng Cisco Systems - ISL.

Pangunahing layunin ng teknolohiya WiFi(Wireless Fidelity - "wireless accuracy") - wireless na extension ng mga Ethernet network. Ginagamit din ito kung saan hindi kanais-nais o imposibleng gumamit ng mga wired network, tingnan ang simula ng seksyong "Mga Wireless LAN". Halimbawa, upang magpadala ng impormasyon mula sa mga gumagalaw na bahagi ng mga mekanismo; kung hindi ka makapag-drill sa mga pader; sa isang malaking bodega kung saan kailangan mong magdala ng computer.

Dinisenyo ang Wi-Fi consortium Ang Wi-Fi ay batay sa serye ng mga pamantayan ng IEEE 802.11 (1997) [ANSI] at nagbibigay ng mga bilis ng paghahatid mula 1...2 hanggang 54 Mbit/s. Ang Wi-Fi consortium ay bubuo ng mga pagtutukoy ng application upang buhayin ang pamantayan ng Wi-Fi, sinusuri at pinapatunayan ang mga produkto ng iba pang kumpanya para sa pagsunod sa pamantayan, nag-aayos ng mga eksibisyon, at nagbibigay sa mga developer ng kagamitan ng Wi-Fi ng kinakailangang impormasyon.

Sa kabila ng katotohanan na ang pamantayan ng IEEE 802.11 ay pinagtibay noong 1997, ang mga Wi-Fi network ay naging laganap lamang sa mga nakaraang taon, kapag ang mga presyo para sa komersyal na kagamitan sa network ay bumaba nang malaki. Sa industriyal na automation, sa maraming pamantayan ng 802.11 series, dalawa lang ang ginagamit: 802.11b na may bilis ng transmission na hanggang 11 Mbit/s at 802.11g (hanggang 54 Mbit/s).

Pag-configure ng 802.1Q Switch

Ang unang bersyon ng artikulo, na inilathala noong Mayo 17, 2000, ay nagdulot ng hindi sapat na reaksyon mula sa ilang mga mambabasa, na nagresulta pa nga sa isang talakayan. Ang pagkakaroon ng kritikal na pagtingin sa teksto ng artikulo, nagpasya kaming magdagdag ng ilang linya dito. Ang mga ito ay naka-highlight sa kulay.

Ang modernong diskarte sa pagbuo ng mga network ay may motto na "mga switch - kung maaari, mga router - kung kinakailangan." Kasabay nito, ang mga switch ay naatasang hindi lamang bawasan ang laki ng mga collision domain (segmentation), kundi pati na rin ang pag-localize ng broadcast at multicast na trapiko, pati na rin ang paglilimita sa pagpapalaganap ng mga frame na may hindi alam na patutunguhan na mga address. Ang mga smart switch ay nagsisilbing paraan ng pagbuo ng mga virtual local network (VLAN). Ang isang virtual na lokal na network (VLAN) ay mahalagang domain ng mga broadcast frame. Ang mga pangunahing layunin ng pagpapakilala ng mga virtual network sa isang inililipat na kapaligiran ay upang pataasin ang kapaki-pakinabang na throughput sa pamamagitan ng pag-localize ng trapiko sa broadcast, pagbuo ng mga virtual na workgroup mula sa mga node na hindi compact (sa mga tuntunin ng pagkakakonekta), pagtiyak ng seguridad, at pagpapabuti ng ratio ng presyo/pagganap kumpara sa paggamit ng mga router.

Kapag ang mga virtual network ay ipinamahagi sa maraming magkakaugnay na switch, isang medyo kumplikadong gawain ang lumitaw sa pagpapadala ng impormasyon tungkol sa pag-aari ng mga ipinadala na mga frame sa isang partikular na VLAN. Sa isang VLAN na nakabatay sa numero ng port, ang mga medyo simpleng switch ay dapat ikonekta ng kasing dami ng mga link gaya ng mga tinukoy na ipinamamahaging VLAN. Ito ay humahantong sa mga karagdagang gastos para sa mga switch port para sa mga inter-switch na komunikasyon, at ang mga virtual network ay halos huminto sa pagkakaiba mula sa mga tunay. Ang mga network na walang mga hindi kinakailangang linya ng komunikasyon na may paghahatid ng impormasyon tungkol sa VLAN ay binuo alinman sa batayan ng pagmamay-ari na mga solusyon (sa kasong ito, ang mga switch lamang mula sa parehong kumpanya o kahit na mula sa parehong pamilya ay maaaring pagsamahin), o batay sa pamantayang 802.1Q .

Ang gawain ng pagtukoy sa pagmamay-ari ng mga Ethernet frame sa isang partikular na virtual network, kasama ang pagtiyak na ang prioritization ng servicing frame sa pamamagitan ng mga switch, ay malulutas sa pamamagitan ng paggamit ng frame marking. Ang kamakailang pinagtibay na pares ng mga kaugnay na pamantayan na IEEE 802.1Q at 802.1p ay naglalagay ng pundasyon para sa interoperability sa pagitan ng mga kagamitan mula sa iba't ibang mga tagagawa. Tinutukoy ng pamantayang IEEE 802.1Q ang istraktura ng header para sa mga frame na may tag na Ethernet. Ang tag ay ipinasok sa isang regular na Ethernet frame pagkatapos ng source address (SA). Kasama sa tag ang isang 3-bit na frame priority field na Prt, isang 12-bit na VLAN ID na field, at isang CFI (Canonical Format Identifier) ​​​​header bit. Binibigyang-daan ka ng field ng VID na matukoy kung ang isang frame ay kabilang sa isang partikular na VLAN (hanggang sa 4096 piraso) sa loob ng isang inilipat na network na sumusuporta sa mga naka-tag na frame. Binibigyang-daan ka ng field ng priyoridad ng frame na makilala sa pagitan ng 8 antas ng priyoridad. Ang pagmamarka ng frame ay isinasagawa alinman sa pamamagitan ng end node network adapter, na "naiintindihan" ang VLAN sa pamamagitan ng 802.1Q, o sa pamamagitan ng smart switch, na siyang unang nakatanggap ng frame na ito (naglalagay ito ng isang identifier at priyoridad ayon sa tinukoy na mga panuntunan, halimbawa. , ayon sa numero ng port). Ang naka-tag na frame ay naglalakbay sa mga switch ng network, kung saan ito inihahatid (o hindi inihahatid) ayon sa VLAN ID at field ng priority. Ang field ng pag-tag ay inalis mula sa frame sa pamamagitan ng edge switch (ang isa kung saan nakakonekta ang tradisyonal na destination node o ang nakabahaging segment nito), o naaabot nito ang network adapter ng destination node na sumusuporta sa mga naka-tag na frame. Ang isang device na naglalagay ng tag sa isang frame o nag-aalis ng tag ay dapat muling kalkulahin ang pagkakasunud-sunod ng kontrol ng frame (field ng FCS), na tumutukoy sa integridad nito. Ang suporta para sa mga naka-tag na frame sa pamamagitan ng mga end node ay nagbibigay-daan sa pinaka-flexible na pagbuo ng mga virtual network (maaaring maging bahagi ang isang node ng ilang virtual network) sa isang inilipat na kapaligiran.

Tinutukoy ng pamantayang IEEE 802.1p ang gawi ng mga switch kapag pinoproseso ang mga naka-tag na frame gamit ang prioritization. Ang switch na sumusuporta sa priyoridad ay dapat na may maraming mga queue ng output para sa bawat port kung saan inilalagay ang mga frame batay sa kanilang priyoridad. Ang disiplina sa pagseserbisyo para sa mga pila na ito ay tinutukoy kapag kino-configure ang switch. Ang pangangailangan para sa prioritization ng trapiko ay kasama ng pagpapakilala ng latency-sensitive na mga multimedia application. Ang IP protocol ay nagpapahintulot sa iyo na kontrolin ang priyoridad ng packet processing sa pamamagitan ng layer 3 device (router). Ang pagmamarka ng frame ay nagpapalawak ng priyoridad na kontrol sa antas ng switch ng teknolohiyang Ethernet, na sa una ay walang mga pasilidad na ito (hindi tulad ng Token Ring at FDDI). Upang matiyak ang garantisadong kalidad ng serbisyo (regulated na bilis at pagkaantala), ang pakikipag-ugnayan ng ilang bahagi ay kinakailangan. Nagbibigay ang frame marking ng priority signaling system, ang 802.1p ay nagbibigay ng prioritization sa pagpoproseso. Kailangan din namin ng paraan ng paglalaan ng mga mapagkukunan ng network na nagpapaalam sa mga end node ng pinapayagang mga parameter ng trapiko. Bilang karagdagan, ang ibig sabihin ng "pulis" ay kinakailangan upang subaybayan ang trapiko ng mga node at sugpuin ang mga pagtatangka na buuin ito nang lampas sa mga napagkasunduang limitasyon.

Isaalang-alang natin ang opsyon ng pagbuo ng mga virtual network sa mga switch ng Nortel Networks gaya ng BayStack-350/450, na mayroong suporta sa VLAN batay sa pamantayan ng IEEE 802.1Q. Tandaan na ang suporta para sa pamantayang ito ay magagamit lamang sa mga switch na may medyo bagong bersyon ng parehong hardware at panloob na software (firmware). Ang IEEE 802.1Q standard - Virtual Bridge Local Area Networks - ay tumutukoy lamang sa format ng Ethernet frame na ginamit at ang minimum na hanay ng mga kinakailangan ng device na kailangang ipatupad ng lahat ng mga manufacturer. Kasabay nito, ang isang napakalaking lugar ng paggamit ng teknolohiyang ito ay naiwan sa tagagawa ng kagamitan. Iyon ang dahilan kung bakit ang lahat ng mga kaso ng paggamit ng mga VLAN na bahagyang naiiba sa pinakasimpleng port-based na mga VLAN ay lubos na nakadepende sa partikular na kagamitang ginamit. Lahat ng mga halimbawang ibinigay sa artikulo ay live. Sa ganitong paraan itinayo ang network ng Central Research Institute of Robotics and Technical Cybernetics sa St. Petersburg. Ang network ay gumagana nang mahusay at mula sa isang VLAN point of view ay ginagawa ang lahat ng kinakailangan dito at lahat ng bagay na ipinapahayag ng Nortel Networks.

Ang mga switch ng VLAN ay nangangailangan ng paunang pagsasaayos (karaniwang inihahatid ang mga ito sa isang estado kung saan kumikilos ang mga ito tulad ng mga regular na switch). Para sa pagsasaayos, maginhawang gumamit ng out-of-band management sa pamamagitan ng console port, dahil sa in-band management, dahil sa kawalang-ingat o kawalan ng karanasan, maaari kang mahulog sa isang "trap" - sa ilang mga punto, dahil sa isang error sa pagsasaayos , maaaring mawalan ng komunikasyon ang console sa switch.

Ang mga port ng switch na sumusuporta sa 802.1Q at lumalahok sa pagbuo ng isang VLAN ay nakatalaga ng mga partikular na katangian. Ang bawat port ay itinalaga ng PVID (Port VLAN Identifier) ​​​​- ang VLAN identifier para sa lahat ng hindi naka-tag na frame na dumarating dito, at ang port priority (P_Prt). Minarkahan ng switch ang bawat hindi naka-tag na frame na dumarating dito (ilalagay ang VLAN number at priority, muling kinakalkula ang FCS), at iniiwan ang mga minarkahang hindi nagbabago. Bilang resulta, ang lahat ng mga frame sa loob ng switch ay mamarkahan. Maaaring i-configure ang mga port bilang naka-tag o hindi naka-tag na mga miyembro ng VLAN. Ang isang hindi naka-tag na miyembro ng VLAN ay naglalabas ng mga frame na lumalabas dito nang walang tag (tinatanggal ito at muling kinakalkula ang FCS). Ang isang naka-tag na miyembro ay naglalabas ng lahat ng mga frame na na-tag. Ang mga tag ay maaaring kinuha bilang orihinal (kapag ang frame ay pumasok sa switch na naka-tag na), o nakatakda alinsunod sa PVID at priyoridad ng port kung saan ang frame na ito ay nagmula sa switch. Para sa bawat VLAN, tinutukoy ang isang listahan ng mga port na mga miyembro nito. Ang isang port ay maaaring miyembro ng isa o higit pang mga VLAN. Ang isang minarkahang frame na dumarating sa isang port na may VLAN identifier na "banyaga" para dito ay tinatawag na hindi nakarehistro at hindi pinapansin ng switch. Ang pagpapatakbo ng 802.1Q switch ay inilalarawan sa Fig. 1. Kapag na-configure para sa bawat VLAN, dapat ideklara ang bawat port bilang untagged (U), may tag (T), o hindi miyembro ng VLAN na iyon (-). Kung ang port trunking o line reservation (LinkSafe) ay ginagamit, kung gayon mula sa VLAN point of view, ang mga paralleled na port ay kumakatawan sa isang solong kabuuan.

kanin. 1. Frame na dumadaan sa isang 802.1Q switch

Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 2 ang istraktura ng isang network na may VLAN na umaabot sa ilang switch. Ang switch ng SW2 at SW3 ay sumusuporta sa 802.1Q, sinusuportahan lang ng SW1 ang VLAN sa mga port, ang SW4 ay isang switch na walang suporta sa VLAN. Upang ang parehong VLAN V1 at V2 ay magsama ng mga node na konektado sa mga switch na SW1 at SW2, dapat na maglagay ng magkahiwalay na linya sa pagitan ng mga switch na ito at dapat na may port para sa bawat VLAN. Ang mga port 1 at 2 ng switch SW2 ay naka-configure bilang untagged (U), isa para sa VLAN V1 (PVID=1), ang isa para sa V2 (PVID=2). Ang port 8 sa SW2 at 1 sa SW3 ay idineklara na may label na (T) para sa VLAN V2 at V3. Ang mga port na SW2 at SW3, kung saan nakakonekta ang mga computer, ay idineklara bilang hindi naka-tag na mga miyembro ng kaukulang VLAN para sa mga port na ito ang PVID ay kumukuha ng mga halaga 1, 2 at 3 (alinsunod sa numero ng VLAN). Pinapayagan namin ang mga miyembro ng VLAN na V2 at V3 na ma-access ang Internet sa pamamagitan ng isang router na konektado sa port 7 ng switch SW3. Upang gawin ito, ang port 7 ay na-configure bilang isang hindi naka-tag na miyembro ng V2 at V3, titiyakin nito na ang lahat ng mga frame mula sa mga user ng Internet ay dumaan sa router. Para maabot ng mga response frame ang mga user, itatalaga namin ang PVID=9 sa port 7 ng SW3 switch - ito ay magiging karagdagang VLAN para sa Internet access. Ang VLAN na ito ay dapat na "nakarehistro" sa lahat ng port na SW2 at SW3 kung saan kumokonekta ang mga user ng Internet (ang mga port na SW2.8 at SW3.1 ay lalagyan ng label na mga miyembro ng VLAN 9, ang iba ay walang label). Ang ibig sabihin ng salitang "nakarehistro" ay isang indikasyon ng pagiging miyembro ng mga port na ito sa VLAN 9, ngunit hindi ang pagtatalaga ng PVID=9 sa kanila (isang espesyal na paliwanag para sa mga kalahok sa talakayan sa unang edisyon ng artikulong ito).

kanin. 2. Network na may mga distributed na VLAN

Kung gumagamit ka ng mga node na sumusuporta sa pag-tag ng frame (available ang feature na ito sa mga modernong server card), maaari silang ikonekta sa mga naka-tag na port ng 802.1Q switch. Ang suporta para sa 802.1Q ay lalong kanais-nais sa mga switch ng backbone na heograpikal na nakakalat - kung gayon ang pagbuo ng network ay hindi mangangailangan ng paglalagay ng mga bagong linya ng gulugod (hangga't ang kanilang kapasidad ay sapat). Sa loob ng iisang distribution point, inaalis ng suporta ng 802.1Q ang pangangailangan para sa mga pisikal na muling pagkonekta na nauugnay sa pagbabago ng istraktura ng network, pati na rin ang paglipat, pagdaragdag at pag-alis ng mga user.

Ang artikulong ito ay isang inangkop na fragment mula sa bagong aklat na "Local Network Hardware. Encyclopedia", na inilathala ng Peter publishing house noong Mayo ng taong ito. Sinusuri ng libro ang teoretikal at praktikal na mga isyu ng pagbuo ng mga network - mula sa mga cable system hanggang sa mga kagamitan sa komunikasyon. Ang mga nilalaman ng libro ay matatagpuan sa website na www.neva.ru/mgook, kung saan mayroong impormasyon sa lahat ng mga libro ni Mikhail Guk, pati na rin ang isang elektronikong bersyon ng "Book of Answers" ​​sa mga network ng NetWare.