交换机

帧是数据链路层传输的基本单位。数据链路层由MAC(介质访问控制子层)和LLC(逻辑链路控制子层)组成。

  1. 有标记帧(Tagged Frame) 加入了4字节VLAN标签的帧(802.1Q 帧)

  2. 无标记帧(Untagged Frame) 原始的、未加入4字节VLAN标签的帧(802.3 帧)

而在我们的日常生活中,不是所有的设备都能识别携带TAG的帧,但是在交换机内部处理的数据帧一律都是Tagged帧。

1.PC主机、服务器、Hub、傻瓜交换机只能收发Untagged帧。

2.交换机、路由器、AC既能收发Tagged帧(路由器的单臂路由可以收发tagged帧),也能收发Untagged帧。

3.语音终端、AP等设备可以同时收发一个Tagged帧和一个Untagged帧。

物理接口

交换机上的端口分为两种。一种是接入层端口直连终端设备的,叫做Access

一种是交换机和交换机之间的端口负责汇聚的叫做Trunk

另外还有一种是Access与Trunk混合的模式,叫做Hybrid

接口类型

对接收不带Tag的报文处理

对接收带Tag的报文处理

发送帧处理过程

Access接口

接收该报文,并打上缺省VLAN的Tag。

  • 当VLAN ID与缺省VLAN ID相同时,接收该报文。

  • 当VLAN ID与缺省VLAN ID不同时,丢弃该报文。

先剥离帧的PVID Tag,然后再发送。

Trunk接口

  • 打上缺省VLAN ID,当缺省VLAN ID在允许通过的VLAN ID列表里时,接收该报文。

  • 打上缺省VLAN ID,当缺省VLAN ID不在允许通过的VLAN ID列表里时,丢弃该报文。

  • 当VLAN ID在允许通过的VLAN ID列表里时,接收该报文。

  • 当VLAN ID不在允许通过的VLAN ID列表里时,丢弃该报文。

  • 当VLAN ID与缺省VLAN ID相同时,且是该接口允许通过的VLAN ID时,去掉Tag,发送该报文。

  • 当VLAN ID与缺省VLAN ID不同时,且是该接口允许通过的VLAN ID时,保持原有Tag,发送该报文。

Hybrid接口

同上

同上

当VLAN ID是该接口允许通过的VLAN ID时,发送该报文,可以通过命令设置发送时是否需要携带Tag。

逻辑接口

Eth-Trunk

一种链路冗余技术,通过将多条物理链路捆绑成一条逻辑链路来提高链路带宽和可靠性。

  • 在逻辑上,设备只看到一个接口。

  • 在物理上,可以是 2 条、4 条、甚至 8 条千兆/万兆链路。

  • 好处是:带宽增加,单链路故障不影响业务。

链路聚合的两大模式

链路聚合不是随便绑,需要协议来协调。常见有两种模式:

1. 静态模式
  • 人工配置,把多条链路直接捆绑。

  • 简单粗暴,兼容性好。

  • 缺点是不能动态协商,链路状态需要一致(速率、双工)。

2. 动态模式(LACP 协议)
  • 使用 LACP(Link Aggregation Control Protocol)协商。

  • 自动检测链路是否可用,能灵活选择参与聚合的链路。

  • 更智能,运维更方便。

带宽真的能“翻倍”吗?

这是大家最关心的问题。答案是:能提升整体带宽,但不等于单个会话翻倍

原理是:

  • 链路聚合会按 哈希算法 把流量分散到不同链路,比如根据源/目的 MAC、IP、TCP 端口来算。

  • 多个用户、多个会话同时存在时,流量会分布在多条链路上,整体吞吐量提升。

  • 但如果你只有一个大文件下载(单会话),它可能仍然只走一条链路,看起来没翻倍。

换句话说:

  • 家庭单宽带想叠加网速?不现实。

  • 企业多业务并发,链路聚合的效果就很明显。

链路聚合的应用场景
  1. 核心设备互联: 数据中心核心交换机之间,常用 4×10GE 聚合 = 40G 带宽。

  2. 服务器上联:服务器绑定双网卡,接入两条链路,带宽翻倍+冗余备份。(交换机上配置链路聚合后,还需要在机器上配置才能使用,配置网卡聚合。)

  3. 运营商出口:ISP 会用链路聚合,把多条万兆口聚合成百G通道,支撑海量用户。

  4. 容错与高可用:单条链路断了,其他链路顶上,业务不中断。

VLAN

PVID

PVID即 Port Vlan id,代表端口的缺省VLAN。

交换机从对端设备收到的帧有可能是不带VLAN标签的数据帧,但所有以太网帧在交换机中都是以带VLAN标签的形式来被处理和转发的,因此交换机必须给端口收到的不带VLAN标签的数据帧添加上VLAN标签。

为了实现此目的,必须为交换机配置端口的缺省VLAN。当该端口收到不带VLAN标签的数据帧时,交换机将给它加上该缺省VLAN的VLAN标签。

VLAN Tag

IEEE 802.1Q协议对VLAN标识符(VLAN ID)的规范设计中,规定了 12 位二进制字段用来表示VLAN ID,所以交换机最多划分 4096 个VLAN,其中 0 和 4095 为系统保留不可用于常规配置。实际可用VLAN范围为1~4094(共4094个)。

VLAN帧的格式

VLAN Tag 实际抓包

在交换机 Trunk 口处抓包

命令

dispaly

# 查看接口类型、VLAN ID
[switch-1]display port vlan 
Port                    Link Type    PVID  Trunk VLAN List
-------------------------------------------------------------------------------
Eth-Trunk1              hybrid       1     -                                   
Ethernet0/0/1           access       1001  -                                   
Ethernet0/0/2           access       1001  -                                   
Ethernet0/0/3           trunk        1     1-4094

interface

# Vlanif 接口
interface Vlanif <vlan_id>
# 设置 IP
ip address 20.1.1.1 24 

# access
interface Ethernet 0/0/2
port default vlan 2001

硬盘 2025-09-12
nginx命令执行慢 2025-09-02

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