客厅一根网线看IPTV和上网 单线复用VLAN划分工作原理详解

图中是路由器的拨号设置,从图中可以看到该路由器WAN口拨号的VID是2.

路由器WAN口设置

路由器WAN口设置

路由器自带交换机的设置

首先,要从电信光猫中得到iptv业务的vid,对于我的宽带来说,iptv的vid是45.在这里,使用路由器的LAN2口连接iptv机顶盒,因此将LAN2的45号VID设置为untagged.具体设置如图所示.

路由器自带交换机的设置

光猫的设置(这一步是关键)

这里需要用到光猫的root密码.从下图中可以看到iptv业务的vid是45,并且其余设置都按照我的图片来,LAN端口绑定一个都不选.

光猫的IPTV拨号的设置

接下来再设置光猫的VLAN绑定,具体设置如下图所示

光猫的VLAN绑定

值得注意的是,下图光猫中上网的VID是41,我在设置路由器网络连接的vid是2,这两个理论上应当设置为同一vid.这里我猜想是图中的LAN端口绑定起了作用.

光猫上网的VID

VLAN原理

IEEE802.1Q标准规定了以太网的VLANTag，允许多个网桥在信息不被外泄的情况下公开的共享同一个实体网络。也即使用VLAN技术可以实现在用一个交换机上划分不同的局域网。一下分别介绍VLAN的几个相关概念：

VID：12bit，取值范围是0-4095。在划分时可用的值为1-4094，新建VLAN需要从2开始。

PVID:物理端口的默认VID,用来给Untagged的帧添加VID。

交换机端口的加标签和去标签功能选择（tagged和untagged）：绝大部分的电脑网卡、IPTV盒子都是不能处理带有VLANtag的以太网帧的，因此连接这些设备的交换机端口应当设置为untagged端口。

Tagged和untagged详解

在介绍tagged与untagged前，先说明一下untagged、tagged、access以及trunk之间的区别：

1、access、trunk表示某个物理端口的状态；

2、tagged、untagged表示某个vlan在具体某个物理端口上的状态；

3、一个物理端口只能有一个状态，所以一个物理端口要么是access端口，要么是trunk端口；

4、一个vlan在具体某个物理端口上只能有一个状态，要么是untagged，要么是tagged；所以一个vlan可以存在于多个物理端口上，但在每个端口上只能有一个状态；

5、一个物理端口可以承载多个vlan数据，但一个物理端口只能有一个vlan状态是untagged；显然，access、trunk描述的主体是物理端口，而untagged、tagged描述的主体是vlan，这就是两者之间最大的区别，也是最容易混淆的地方；如果大家明白了这些区别，那么下面的内容就很容易理解了。

access、trunk端口

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；

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；

2、报文含VLAN标签，与端口PVID相符，则将报文的VLAN信息剥离，直接发送出去，否则丢弃；

3、access端口就是某一个vlan的untagged端口；

Acess端口

trunk端口

1、收到一个报文，如果没有VLAN信息，则打上端口的PVID，并进行交换转发；

2、收到一个报文，如果有VLAN信息，比较VLAN信息与端口PVID是否相符，如果相符则去掉vlan信息（tag头），转发，如果不相符则对比vlan信息与端口允许通过VLAN信息是否相符，如果相符直接发送，如果不相符则丢弃；

3、trunk端口就是某一个vlan的untagged端口，其他所有vlan的tagged端口；

trunk端口对数据的处理

例：192.168.1.1发送一个数据包到192.168.1.2的大概过程:

一个栗子

VLAN中数据交换的过程比较复杂，为了解释本文中路由器自带交换机的设置原理，首先要了解IEEE802.1Q协议中几个概念

IEEE802.1Q协议的定义：

1、所谓的UntaggedPort和taggedPort不是描述物理端口的状态，而是描述物理端口所拥有的某一个VID的状态（如：端口1untaggedvlan10，taggedvlan20、taggedvlan30，表示vlan20、vlan30的数据帧通过此端口时必须有tagged头，也就是vlan信息，无论是收还是发），所以一个物理端口可以在某一个VID上是UntaggedPort，在多个VID上是taggedPort；

2、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，在这个VID上，这个物理端口必定是UntaggedPort；

3、PVID的作用只是在交换机从外部接收到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；

4、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UntaggedPort或者taggedPort，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；

5、拥有和TAG标记一致的VID的物理端口，只有在这个VID上是taggedPort，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；

在理解了以上的描述之后，我们再看一个例子：

一个数据包从PCA发出经过交换机后能够到达交换机B上的哪一台PC机；

一个栗子

1、PCA发出的数据帧传送至交换机A端口1，端口1untaggedvlan30，所以数

据帧会被打上vlan30标签；

2、交换机A会把这个数据帧转发到所有含VID为30的端口；

3、端口8untaggedvlan30，所以端口8收到这个数据帧后，会剥离vlan30的tag头，转发出去；

4、交换机B1端口收到这个没有tag头数据帧后，会将这个数据帧打上vlan10的tag头，转发给所有含VID10的端口；

5、交换机B7端口会收到这个数据帧，剥离tag头后，转发给PCB；所以PCA只能和PCB通信，无法和PCC通信。