Moderne LAN-Technologien: Virtuelle Netze und IEEE 802.1Q VLANs

Ingress- und Egress-Regeln

Die Ingress-Regeln sehen folgendermaßen aus. Jeder Frame kann eindeutig einem einzelnen VLAN zugeordnet werden. Es gibt dabei Frames mit expliziter Klassifizierung und ohne eine solche. Bei Frames mit einer eingetragenen VLAN-Protokollkennung (VPID) und einem VID-Feld gehört das Frame zu dem VLAN, das der VID-Wert repräsentiert, es sei denn, der spezielle VID-Wert „kein VLAN da“ wird benutzt. Frames ohne explizite Kennung werden dem VLAN zugeordnet, das sich durch die PVID VLAN-Kennung des Empfangsports ergibt.

Bei den Egress-Regeln sieht es so aus: wenn die VLAN-ID gleich der PVID des Ausgangsports ist, soll das Paket ungetagt gesendet werden. Enthielt der Header Prioritätsinformation, so wird diese ebenfalls übernommen und die VID gleich 0 gesetzt. Dann ist die FCS neu zu berechnen. Gilt VLAN-ID ungleich PVID, so wird normalerweise getagt übertragen, gegebenenfalls zuzüglich der Prioritätsinformation. Wird dabei die maximale PDU-Größe überschritten, darf keine Weiterleitung erfolgen. Ist der Ausgangsport für ungetagte Übertragung markiert, wird ohne Tag übertragen, wobei gegebenenfalls auch eine FCS-Neuberechnung erforderlich sein kann.

Die Tags werden nicht weiter strukturiert (Single Layer Tagging). Der Tag wird direkt hinter den DA/SA-Feldern eingefügt, wobei Änderungen für einzelne Ports durchführbar sein müssen. Der VLAN-Header enthält eine VLAN-Protokoll-Identifikation VPID, die das Frame als explizit getagt und 802.1Q-konform ausweist. Dies ist entweder ein Ethernet-Protokolltyp (2 Byte) oder ein SNAP-Header (8 Byte).

Außerdem enthält der VLAN-Header eine 2 Byte lange Kontrollinformation VCI mit Prioritätswert (3 Bit), Token Ring Encapsulation Flag (TR-enc 1 Bit) und VLAN-Identifikation, VID, auch VLAN-Tag genannt mit 12 Bit.

Untagging erfordert die Entfernung des VLAN-Headers, gegebenenfalls bei unterschiedlichen Medien die Anwendung von 802.1H und in jedem Falle die FCS-Neuberechnung.

Fazit

Zusammenfassend muss man damit folgendes festhalten. IEEE 802.1Q ist der Standard für VLANs auf der Schicht zwei. VLAN-Umgebungen können mit älteren IEEE 802.1D-Brückenumgebungen kombiniert werden. Die VLANs müssen dabei nicht unbedingt physikalisch zusammenhängend definiert werden. VLANs können sich also auch über verzweigte Netze erstrecken. Dies sind aber schon die einzigen Vorteile. Die Beschränkung auf einen Single Spanning Tree lässt keine Lastverteilung via VLAN-Konzept zu. Dies bedeutet, dass eine Vermeidung von Single Points of Failure zwar gesagt wurde aber nicht realisierbar ist.

VLANs nach IEEE 802.1Q führen automatisch zu Lösungen mit zentralen Switches.