历史
VLAN(Virtual Local Area Network)概念最早由Kalpana公司在1990年提出。
在1998年交由 IEEE(电气电子工程师协会)制定相关标准,以便成为一个开放的协议 。
VLAN相关标准的开发和维护属于 IEEE 协会的 802 项目,由 IEEE802.1 工作组具体负责,这个工作组被授权关注并制定以下领域的标准:
- 802 LAN/MAN架构,
- 802 LANs,MAN和其他广域网之间的互联,
- 802安全标准,
- 802整体网络管理,
- 以及MAC & LLC子层以上的协议。
我们可以在这个站点 https://1.ieee802.org/ 查看工作组的具体职责,正在进行的项目,还有他们的工作安排等信息。
VLAN相关的标准被放置在802.1Q系列项目当中,发布于 1998 年,后续有多次更新。在802.1Q中定义了 VLAN 帧格式和协议标准。
开放的VLAN标准:IEEE 802.1Q
IEEE 802.1Q,通常简称为“Dot1Q”(dot是英文点的意思,dot1q,实际上就是.1q,目前这个称呼没有歧义,所以作为802.1Q的简称),是业界通用的VLAN标记标准。它通过在以太网帧的源MAC地址和类型/长度字段之间插入一个4字节的标签(Tag),来标识该帧属于哪个VLAN。

这个标签(VLAN Tag)一共有三个部分组成:
- PCP优先级,3个比特,一共8种状态,用于定义帧的优先级,使用在 QoS当中
- DEI(Drop Eligible Indicator),1个比特,表示帧是否可在拥塞情况下被丢弃 0表示不适合丢弃,1 表示适合丢弃,它也在QoS中被使用。我会在之后QOS的课程中详解这些字段的定义和作用。
- VLAN ID,12个比特,用于表示VLAN的ID,取值是0-4095,0 和 4095 作为保留,有效 VLAN ID 范围是 1-4094。

Cisco的私有协议:ISL (Inter-Switch Link)交换机间链路
在 IEEE 802.1Q 成为行业标准之前,Cisco开发了自己的私有 VLAN 协议,即 ISL。只能用于Cisco设备之间使用。
在多厂商混用的如今,我们没有任何理由再使用ISL,可以说 802.1Q 是我们唯一的选择。使用ISL的场景可能只有一种,那就是兼容及其古老的Cisco交换机时使用,但我们几乎不可能遇见这样的情况。
ISL的封装方式
与 802.1Q 在原始帧内部 “插入” 标签不同,ISL 采用的是 “封装”(Encapsulation)的方式。它将整个原始的以太网帧作为数据,在外部包裹上一个 ISL 头部(26字节)和尾部(新的FCS 4字节 ),我们简单了解一下ISL的头部中的重要字段。
- ISL头部,26个字节
- DA (Destination Address),40bit。DA目标地址,这是一个特殊的 ISL 多播(Multicast)MAC 地址,固定为 01-00-0C-00-00 或 03-00-0C-00-00。它告诉接收交换机:“这是一个 ISL 封装的帧”。
- 其中有一个VLAN ID字段,15bit。这是 ISL 的核心字段,用于指明该帧所属的 VLAN,理论上可支持高达32768个VLAN。虽然有 15 位,但早期思科设备只支持 1-1005 的 VLAN 范围。
- BPDU/CDP Indicator,1bit。取值为1时,表示被封装的帧是 STP 的 BPDU(网桥协议数据单元)或思科的 CDP(思科发现协议)帧。
ISL的特点
- Cisco私有: 只能在思科设备之间使用,兼容性差。
- 开销大: 每次封装会增加 30 字节(26 字节头部 + 4 字节尾部)的开销,而 802.1Q 只增加 4 字节。这会占用更多的链路带宽。
- 不支持 Native VLAN: ISL 会为所有通过 Trunk 的 VLAN(包括 VLAN 1)进行封装,没有 “不打标签” 的概念。
在我的课程中,包含更多详细内容。理论讲解、实验演示、命令文档等内容多维一体。助您一次通过Cisco认证考试!课程优惠券请点击这里