IEEE 802.1Q
Estándar de redes IEEE compatible con VLAN

IEEE 802.1Q , a menudo denominado Dot1q , es el estándar de redes que admite redes de área local virtuales (VLAN) en una red Ethernet IEEE 802.3 . El estándar define un sistema de etiquetado VLAN para tramas Ethernet y los procedimientos que lo acompañan que deben utilizar los puentes y conmutadores para gestionar dichas tramas. El estándar también contiene disposiciones para un esquema de priorización de calidad de servicio conocido comúnmente como IEEE 802.1p y define el Protocolo de registro de atributos genéricos .

Las partes de la red que son compatibles con VLAN (es decir, que cumplen con IEEE 802.1Q) pueden incluir etiquetas VLAN. Cuando un marco ingresa a la parte de la red que es compatible con VLAN, se agrega una etiqueta para representar la membresía de VLAN. [a] Cada marco debe poder distinguirse como perteneciente a exactamente una VLAN. Se supone que un marco en la parte de la red que es compatible con VLAN que no contiene una etiqueta VLAN fluye en la VLAN nativa .

El estándar fue desarrollado por IEEE 802.1 , un grupo de trabajo del comité de estándares IEEE 802 , y continúa siendo revisado activamente con modificaciones notables que incluyen IEEE 802.1ad , IEEE 802.1ak e IEEE 802.1s . La revisión 802.1Q-2014 incorporó el estándar IEEE 802.1D-2004 . [1]

Formato del marco

Inserción de una etiqueta 802.1Q en una trama Ethernet

802.1Q agrega un campo de 32 bits entre la dirección MAC de origen y los campos EtherType del marco original. Bajo 802.1Q, el tamaño máximo del marco se extiende de 1518 bytes a 1522 bytes. El tamaño mínimo del marco sigue siendo 64 bytes, pero un puente puede extender el tamaño mínimo del marco de 64 a 68 bytes en la transmisión. Esto permite que se inserte una etiqueta sin necesidad de relleno adicional. [2] [3] Se utilizan dos bytes para el identificador de protocolo de etiqueta (TPID), los otros dos bytes para la información de control de etiqueta (TCI). El campo TCI se divide a su vez en PCP, DEI y VID. [4]

Formato de etiqueta 802.1Q
16 bits3 bits1 bit12 bits
TPIDTCI
PCPDEIVídeo
Identificador de protocolo de etiqueta (TPID)
Un campo de 16 bits configurado con un valor de 0x8100 [b] para identificar la trama como una trama etiquetada IEEE 802.1Q. Este campo se encuentra en la misma posición que el campo EtherType en las tramas sin etiquetar y, por lo tanto, se utiliza para distinguir la trama de las tramas sin etiquetar.
Información de control de etiquetas (TCI)
Un campo de 16 bits que contiene los siguientes subcampos:
Punto de código de prioridad (PCP)
Un campo de 3 bits que hace referencia a la clase de servicio (CoS) IEEE 802.1p y se asigna al nivel de prioridad de la trama. Se pueden utilizar distintos valores de PCP para priorizar distintas clases de tráfico. [5]
Indicador de elegibilidad por abandono (DEI)
Un campo de 1 bit. (anteriormente CFI [c] ) Puede usarse por separado o junto con PCP para indicar tramas que pueden descartarse en presencia de congestión. [7]
Identificador de VLAN (VID)
Un campo de 12 bits que especifica la VLAN a la que pertenece la trama. Los valores de 0 y 4095 (0x000 y 0xFFF en hexadecimal ) están reservados. Todos los demás valores se pueden utilizar como identificadores de VLAN, lo que permite hasta 4094 VLAN. El valor reservado 0x000 indica que la trama no lleva un ID de VLAN; en este caso, la etiqueta 802.1Q especifica solo una prioridad (en los campos PCP y DEI) y se conoce como etiqueta de prioridad . En los puentes, el VID 0x001 (el ID de VLAN predeterminado) a menudo se reserva para una VLAN de administración de red ; esto es específico del proveedor. El valor VID 0xFFF está reservado para uso de implementación; no debe configurarse ni transmitirse. 0xFFF se puede utilizar para indicar una coincidencia de comodín en operaciones de administración o en el filtrado de entradas de la base de datos. [8]

Para tramas (distintas de tramas 802.3) que utilizan encapsulación de Protocolo de acceso a subred (SNAP) con un campo de identificador único organizativo (OUI) de 00-00-00 (de modo que el campo de ID de protocolo en el encabezado SNAP sea un EtherType como se especifica en RFC  1042), el valor EtherType en el encabezado SNAP se establece en 0x8100 y los 4 bytes adicionales antes mencionados se agregan después del encabezado SNAP. [9] En otras palabras, la etiqueta VLAN sigue al encabezado SNAP. Para tramas 802.3 en formato LLC-SNAP, el orden es opuesto; la etiqueta VLAN se coloca antes del encabezado LLC-SNAP.

Debido a que al insertar la etiqueta VLAN se cambia el marco, la encapsulación 802.1Q fuerza un recálculo del campo de secuencia de verificación del marco original en el tráiler de Ethernet.

El estándar IEEE 802.3ac aumentó el tamaño máximo de trama de Ethernet de 1518 bytes a 1522 bytes para adaptarse a la etiqueta VLAN de cuatro bytes. Algunos dispositivos de red que no admiten el tamaño de trama más grande procesarán estas tramas correctamente, pero pueden informarlas como anomalías gigantes . [10]

Doble etiquetado

IEEE 802.1ad introdujo el concepto de etiquetado doble. El etiquetado doble puede ser útil para los proveedores de servicios de Internet (ISP), ya que les permite utilizar sus VLAN internamente mientras transportan tráfico de clientes que ya tienen etiquetas VLAN. La etiqueta S-TAG (etiqueta de servicio) externa (junto a la MAC de origen y que representa la VLAN del ISP) aparece primero, seguida de la etiqueta C-TAG (etiqueta de cliente) interna. En tales casos, 802.1ad especifica un TPID de 0x88a8 para la etiqueta S-TAG externa del proveedor de servicios.

Inserción de etiqueta doble 802.1ad en una trama Ethernet

Otros protocolos

IEEE 802.1Q define el Protocolo de registro de VLAN múltiple (MVRP), una aplicación del Protocolo de registro múltiple que permite a los puentes negociar el conjunto de VLAN que se utilizarán en un enlace específico. MVRP reemplazó al Protocolo de registro de VLAN GARP (GVRP) , que era más lento, en 2007 con la enmienda IEEE 802.1ak-2007.

La revisión de 2003 del estándar fue la primera en incluir el Protocolo de árbol de expansión múltiple (MSTP), que se definió originalmente en IEEE 802.1s .

Véase también

Notas

  1. ^ La membresía de VLAN está determinada por el puerto del marco o la combinación puerto/protocolo, dependiendo de si se utiliza una clasificación de VLAN basada en puerto o basada en puerto y protocolo.
  2. ^ El prefijo 0x indica notación hexadecimal
  3. ^ Este campo se denominaba anteriormente Indicador de formato canónico (CFI) con un valor de 0 que indica una dirección MAC en formato canónico . Siempre se establece en cero para Ethernet. CFI se utilizaba para la compatibilidad entre redes Ethernet y Token Ring . Si una trama recibida en un puerto Ethernet tenía un CFI establecido en 1, entonces esa trama no se conectaría a un puerto sin etiquetar. [6]

Referencias

  1. ^ 802.1Q-2014 - Puentes y redes con puentes
  2. ^ Según el Anexo G.2.3 de IEEE 802.1Q Tamaño mínimo de PDU
  3. ^ "Enlace entre conmutadores y formato de trama IEEE 802.1Q". Cisco Systems . Consultado el 26 de septiembre de 2019 .
  4. ^ Cláusula 9.6 de IEEE 802.1Q-2011
  5. ^ IEEE 802.1Q I.4 Tipos de tráfico y valores de prioridad
  6. ^ Cláusula 9.6 de IEEE 802.1Q-2005
  7. ^ Cláusula 6.9.3 de IEEE 802.1Q-2011
  8. ^ IEEE 802.1Q-2005, 9.6 Información de control de etiquetas VLAN
  9. ^ Formatos de identificador de protocolo de etiqueta (TPID) de la cláusula 9.4 del estándar IEEE 802.1Q-2011
  10. ^ Descripción de la compatibilidad de tramas Baby Giant/Jumbo en Catalyst 4000/4500 con Supervisor III/IV (PDF) , archivado desde el original (PDF) el 2 de abril de 2015

Fuentes

  • IEEE Std. 802.1Q-1998, Redes de área local con puentes virtuales , doi : 10.1109/IEEESTD.1999.89204, ISBN 0-7381-1537-1
  • IEEE Std. 802.1Q-2003, Redes de área local con puentes virtuales , 2003, doi :10.1109/IEEESTD.2003.94280, ISBN 0-7381-3663-8
  • IEEE Std. 802.1Q-2005, Redes de área local con puentes virtuales , doi : 10.1109/IEEESTD.2006.216285, ISBN 0-7381-3662-X
  • IEEE Std. 802.1Q-2011, Puentes de control de acceso al medio (MAC) y redes de área local con puentes virtuales , doi :10.1109/IEEESTD.2011.6009146, ISBN 978-0-7381-6708-4
  • IEEE Std. 802.1BR-2012, Redes de área local con puentes virtuales: extensión de puerto de puente , doi : 10.1109/IEEESTD.2012.6239543, ISBN 978-0-7381-7281-1
  • IEEE Std. 802.1Q-2014, Puentes y redes puenteadas , doi :10.1109/IEEESTD.2014.6991462, ISBN 978-0-7381-9433-2
    • Estándar IEEE. 802.1Q-2014/Cor 1-2015, Corrigendum 1: Correcciones técnicas y editoriales , doi :10.1109/IEEESTD.2016.7374647, ISBN 978-1-5044-0112-8
  • "Enlace entre conmutadores y formato de trama IEEE 802.1Q". Cisco Systems . Consultado el 10 de enero de 2019 .
Obtenido de "https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=IEEE_802.1Q&oldid=1240126225"