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PVID

鎖定
PVID英文為Port-base VLAN ID,是表示網絡通信中基於端口的VLAN ID,一個端口可以屬於多個VLAN,但是隻能有一個PVID,收到一個不帶tag頭的數據包時,會打上PVID所表示的VLAN號,視同該VLAN的數據包處理。
一個物理端口只能擁有一個PVID,當一個物理端口擁有了一個PVID的時候,必定會擁有和PVID相等的VID,而且在這個VID上,這個物理端口必定是Untagged Port
PVID的作用只是在交換機從外部接受到可以接受Untagged 數據幀的時候給數據幀添加TAG標記用的,在交換機內部轉發數據的時候PVID不起任何作用。
中文名
PVID
外文名
Port-base Vlan ID
簡    介
指的是native Vlan
端    口
Access端口負責接終端設備
特    點
商品上的標籤就好比一個標記
作    用
給數據幀添加TAG標記

PVID簡介

PVID即 Port Vlan id,代表端口的缺省VLAN。交換機從對端設備收到的幀有可能是不帶VLAN標籤的數據幀,但所有以太網幀在交換機中都是以帶VLAN標籤的形式來被處理和轉發的,因此交換機必須給端口收到的不帶VLAN標籤的數據幀添加上VLAN標籤。為了實現此目的,必須為交換機配置端口的缺省VLAN。當該端口收到不帶VLAN標籤的數據幀時,交換機將給它加上該缺省VLAN的VLAN標籤。 [1] 
缺省情況下57系列與37系列交換機PVID均為1。 [1] 
接入端口是交換機上用來連接用户主機的端口,它只能連接接入鏈路,並且只能允許唯一的 VLAN ID通過本端口。 [1] 
通俗的講,指的是native Vlan,即不打Vlan標記的Vlan,一般默認為Vlan 1。 [1] 
去超市買東西有個掃描設備掃描一下商品上的標籤,然後價格就會出現。商品上的標籤就好比一個標記,而掃描器就好比解讀這個標記的設備。PVID和VID(標記)之間的關係就好比掃描器和商品標記的關係,不同的是PVID不僅用來解析VID,也用來生成VID。 [1] 
終端設備比如電腦PC等,自身不具備產生標記的能力,因為數據幀格式是固定的,發送端自身不知道自身是哪個VLAN成員,那麼它自己當然不可能在幀內標記VLAN ID了,標記和解標記都是由中間設備來完成的。 [1] 
交換機上的端口分為兩種。一種是接入層端口直連終端設備的,叫做Access;一種是交換機和交換機之間的端口負責匯聚的叫做Trunk。另外還有一種是Access與Trunk混合的模式,叫做Hybrid,這種端口類型是Cisco沒有的。 [1] 

PVID查看端口PVID屬性

每個端口都有其默認VLAN,即端口PVID對應的VLAN。當端口接收到沒有標記的報文時,該以太網端口將此報文發往PVID標識的VLAN。報文發送和接收遵循IEEE 802.1q標準。 [2] 
使用“ pvid vid ”命令設置端口PVID功能。 [2] 
使用“ show interface slot / port”命令可以查看端口PVID屬性(pvid)。 [2] 
  • DSL(config)# interface ethernet 4/1
  • DSL(cfg-if-eth-4/1)# pvid 2
  • DSL(cfg-if-eth-4/1)# end [2] 

PVIDVID與PVID

PVIDVID

VLAN ID,表示端口所處的VLAN編號,是VLAN屬性。 [3] 

PVIDPVID

Port VLANID,表示缺省端口的VLAN編號,是端口屬性。 [3] 
在設置PVID和VID時,要保持PVID和VID的一致,譬如:一個端口屬於幾個VLAN,那麼這個端口就會具有好幾個VID,但是隻能有一個PVID,並且PVID號應該是VID號中的一個,否則交換機不識別。 [3] 
跨交換機的VLAN通信 跨交換機的VLAN通信
如右圖所示,PC1要想發送數據給PC2,必須跨過兩台交換機。當PC1發送數據時,在進入交換機端口之前,數據的頭部沒有被加入Tag標識,當該數據進入交換機端口之後,該數據的頭部首先被加入該端口的PVID值信息,又因為PVID和VID是一一對應的關係,那麼該數據要想找到目的地地址,必須要在VID = PVID值 =100的VLAN(即VLAN100)中進行廣播,以便找到出口。 [3] 
但是第一台交換機沒有連接PC2,該數據只能發往通往目的地的潛在的級聯端口。該端口是一個Tagged端口,當從Tagged端口轉發出去的時候,被加入了Tag標識(Tag = 100),此時由PC1發出的數據幀在流出第一台交換機的級聯端口後,已經被加入了Tag標識。 [3] 
接着,數據流向第二台交換機的級聯端口,因為該數據已經被打入了Tag標識,它就會在第二台交換機VID = tag = 100的VLAN(即VLAN100)中廣播,因為第二台交換機的級聯端口和連接PC2的端口都屬於VLAN100,所以連接PC2的端口也能收到該廣播。當它收到該廣播後,它就處理井接收該數據,將tag去掉,轉發該數據幀到PC2,完成通信。 [3] 

PVIDuntag port與tag port

所謂的untagged Port和tagged Port不是講述物理端口的狀態,而是將是物理端口所擁有的某一個VID的狀態,所以一個物理端口可以在某一個VID上是untagged Port,在另一個VID上是tagged Port。 [3] 
untag port和tag port是針對VID來説的,和PVID沒有什麼關係。比如有一個交換機的端口設置成untag port,但是從這個端口進入交換機的網絡包如果沒有vlan tag的話,就會被打上該端口的PVID,不要以為它是untag port就不會被打上vlan tag。 [3] 

PVID收發規則

VLAN的端口分為三種類型:Access端口、Trunk端口、 Hybrid端口。 [1] 

PVIDAccess端口

Access端口是交換機上用來連接用户主機的端口,它只能連接接入鏈路,並且只能允許唯一的 VLAN ID通過本端口。Access端口的特點是隻允許符合PVID的流量通過。 [1] 
Access端口收發數據幀的規則如下: [1] 
①如果該端口收到對端設備發送的幀是不帶VLAN標籤的,那麼交換機將強制加上該端口的PVID。如果該端口收到對端設備發送的幀是帶VLAN標籤的,那麼交換機會檢查該標籤內的VLAN ID。當VLAN ID與該端口的PVID相同時,接收該報文;當VLAN ID與該端口的PVID不同時,丟棄該報文。 [1] 
②接入端口發送數據幀時,總是先剝離幀的標籤,然後再發送。接入端口發往對端設備的以太網幀永遠是不帶標籤的幀。 [1] 
圖1  Access轉發示意圖 圖1 Access轉發示意圖
圖1中交換機的GO/O/1、C0/0/2、G0/0/3端口分別連接三台主機,都配置為接入端口。主機A把數據幀(未加標籤)發送到交換機的GO/O/1端口,再由交換機發往其他目的地。收到數據幀之後,交換機根據端口的PVID給數據幀打上VLAN標籤10,然後決定從G0/0/3端口轉發數據幀。G0/0/3端口的PVID也是10,與VLAN標籤中的VLAN ID相同,交換機移除標籤,把數據幀發送到主機C。連接主機B的端口的PVID是2,與VLAN 10不屬於同一個VLAN,因此此端口不會接收到VLAN 10的數據幀。 [1] 
Access ports(接入端口)的特點如下: [2] 
(1)一個端口有且只有一個PVID,初始情況下各端口PVID=1; [2] 
(2) Access ports的PVID與端口所在VLAN一致; [2] 
(3)缺省所有端口都包含在VLAN1中,且都是 Access ports; [2] 
(4)一個 Access ports只屬於一個VLAN; [2] 
(5)發送不帶標籤的報文 [2] 
(6)一般與PC、SERVER相連時使用。 [2] 

PVIDTrunk端口

Trunk端口是交換機上用來和其他交換機連接的端口,它只能連接幹道鏈路。Trunk端口允許多個VLAN的幀(帶標籤)通過。 [1] 
Trunk端口收發數據幀的規則如下: [1] 
①當接收到對端設備發送的不帶標籤的數據幀時,會添加該端口的PVID,如果PVID在允許通過的VLAN ID列表中,則接收該報文;否則丟棄該報文。當接收到對端設備發送的帶標籤的數據幀時,檢查VLAN ID是否在允許通過的VLAN ID列表中,如果VLAN ID在接口允許通過的VLAN ID列表中,則接收該報文;否則丟棄該報文。 [1] 
②端口發送數據幀時,當VLAN ID與端口的PVID相同,且是該端口允許通過的VLAN ID時,去掉標籤,發送該報文。當VLAN ID與端口的PVID不同,且是該端口允許通過的VIAN ID時,保持原有標籤,發送該報文。 [1] 
圖2  Trunk轉發示意圖 圖2 Trunk轉發示意圖
圖2中SWA和SWB連接主機的端口為Access端口,PVID如圖所示。SWA和SWB互聯的端口為Trunk端口,PVID都為l,此Trunk鏈路允許所有VLAN的流量通過。當SWA轉發VLAN 1的數據幀時會剝離VLAN標籤,然後發送到Trunk鏈路上。而在轉發VLAN 20的數據幀時,不剝離VLAN標籤直接轉發到Trunk鏈路上。 [1] 
Access端口發往其他設備的報文,都是不帶標籤的數據幀,而Trunk端口僅在一種特定情況下才能發出不帶標籤的數據幀,其他情況發出的都是帶標籤的數據幀。 [1] 
Trunk ports(幹線端口)的特點如下: [2] 
(1)發送帶標籤的報文,以區別某一個數據包屬於哪一個VLAN。 [2] 
(2)一般用於交換機級聯端口傳遞多組VLAN時使用。 [2] 
(3)一個 Trunk ports可以屬於多個VLAN。 [2] 

PVIDHybrid端口

Hybrid端口是交換機上既可以連接用户主機,又可以連接其他交換機的端口。Hybrid端口既可以連接接入鏈路又可以連接幹道鏈路。混雜端口允許多個VLAN的幀通過,並可以在出端口方向將某些VLAN幀的標籤剝掉。華為設備默認的端口類型是Hybrid。 [1] 
Hybrid端口收發數據幀的規則如下: [1] 
①當接收到對端設備發送的不帶標籤的數據幀時,會添加該端口的PVID,如果PVID在允許通過的VLAN ID列表中,則接收該報文;否則丟棄該報文。當接收到對端設備發送的帶標籤的數據幀時,檢查VLAN ID是否在允許通過的VLAN ID列表中。如果VLAN ID在接口允許通過的VLAN ID列表中,則接收該報文;否則丟棄該報文。 [1] 
Hybrid端口發送數據幀時,將檢查該接口是否允許該VLAN數據幀通過。如果允許通過,則可以通過命令配置發送時是否攜帶標籤。 [1] 
圖3  Hybrid轉發示意圖 圖3 Hybrid轉發示意圖
圖3要求主機A和主機B都能訪問服務器,但是它們之間不能互相訪問。此時交換機連接主機和服務器的端口,以及交換機互聯的端口都配置為Hybrid類型。交換機連接主機A的端口的PVID是2,連接主機B的端口的PVID是3,連接服務器的端口的PVID是100。 [1] 

PVID總結

下圖4是定義的各種端口類型對各種數據幀的處理方法。 [1] 
圖4 總結 圖4 總結

PVIDVLAN ID和PVID的區別

VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名為"虛擬局域網"。 [4] 
虛擬局域網(VLAN)是一組邏輯上的設備和用户,這些設備和用户並不受物理位置的限制,可以根據功能、部門及應用等因素將它們組織起來,相互之間的通信就好像它們在同一個網段中一樣,由此得名虛擬局域網 [4] 
VLAN ID的意思是虛擬局域網的ID號;PVID則是port VID ,端口的VLAN ID [4] 
而這的區別有如下幾點: [4] 
1、普通的ACCESS端口PVID和VID只有一個是一致的;
2、如果是HYBRID或者TRUNK端口因為該端口能識別多個VLAN,而PVID也可以自己修改; [4] 
參考資料
  • 1.    楊洪濤,劉業輝.組網技術與配置:北京理工大學出版社,2016.12:第105頁
  • 2.    杜文龍,朱祥賢主編;史紅彥,於國防副主編;徐彤,徐雪峯,喬琪等參編.中興通訊NC教育管理中心,寬帶接入網設備安裝與維護:西安電子科技大學出版社,2010.10:第134頁
  • 3.    梁錦葉.網絡組建與維護:重慶大學出版社,2015.07:第76頁
  • 4.    劉懷峯. 淺析VLAN技術原理[J]. 科技信息, 2014(13):236-237.