通信工程师交换技术支持VLAN交换机的转发流程

3.2.4 支持VLAN交换机的转发流程

支持VLAN交换机转发流程与普通交换机转发流程最大的区别在于：报文在支持VLAN交换机内转发时都是带着VLAN Tag进行的。也就是说，转发过程中要根据MAC地址查找出端口外，还需要判断VLAN ID的信息。因此，支持VLAN交换机交换引擎与一般交换机有所不同，如下图所示。

支持VLAN交换机交换引擎

VLAN交换机的转发流程和ASIC 选择的MAC地址学习方式有紧密的联系。目前，支持VLAN的交换机有两种地址学习方式，分别为IVL（Independent VLAN Learning）和SVL（Shared VLAN Learning）。两种方式的区别如下，参见图14：

IVL和SVL地址学习方式

在IVL方式下： 每个VLAN都有自己的对应的MAC地址表（抽象的概念并不是物理的），相互之间没有影响。一个MAC地址可以被学习到不同的VLAN中，因此对一个用户来说如果属于多个VLAN，那么每个VLAN内的信息都需要重新学习。

而SVL方式下，一个地址表项对所有的VLAN都通用，表中的MAC用户不能有重复。

下面分别介绍两种地址学习方式下的转发流程。

IVL地址学习方式（参见图15）

1）根据帧内Tag Header的VLAN ID查找L2FDB表，确定查找的范围；

2）根据目的MAC查找出端口，图中应该从端口2转发出去；

如果在L2FDB表中查找不到该目的MAC，则该报文将通过广播的方式在该VLAN内所有端口转发；

同时该以太网帧的源MAC将被学习到接收到报文的端口上，即端口1（VLAN 2）；L2FDB表中的MAC地址通过老化机制更新；

3）在转发的过程中，不会对帧的内容进行修改。

IVL地址学习方式转发流程

SVL地址学习方式（参见图16）

1）根据帧的目的MAC查MAC转发表(即L2FDB)，查找相应的出端口。根据现有L2FDB表，报文应该从端口2发送出去；

2）判断出端口的VLAN ID和报文Tag Header内的VLAN ID是否匹配，匹配则转发，不匹配则丢弃；

3）如果在L2FDB表中查找不到该目的MAC，则判断出端口的VLAN ID和报文Tag Header内的VLAN ID是否匹配，不匹配直接丢弃；匹配则在该VLAN内广播；

4）L2FDB表中MAC地址通过老化机制来更新；

5）在转发的过程中，不会对帧的内容进行修改

SVL地址学习方式转发流程

前文已经提到VLAN的优点之一就是限制了广播，下图就能很好地说明这个问题。从图中，可以很清楚地看到，广播报文被限制了每个VLAN内，大大地降低了广播对以太网带宽的消耗。

支持VLAN交换机冲突域和广播域

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