VLAN标记协议介绍

# 1. VLAN标记协议的基础概念

## 1.1 什么是VLAN？

VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是在物理网络上使用逻辑手段划分的工作组，它可以将不同物理位置上的设备组织成一个逻辑上的网络。VLAN可以跨越不同的交换机、路由器进行通信，同时可以实现对网络流量的隔离和管理。

## 1.2 VLAN标记的作用与意义

VLAN标记的作用是使网络管理员可以在单个物理网络基础设施上创建多个逻辑网络，以实现逻辑隔离和安全性。VLAN标记还可以帮助管理员更精细地控制广播域的范围，减少广播风暴对网络造成的影响。

## 1.3 VLAN的工作原理

VLAN的工作原理是基于交换机的端口划分和数据包的标记。当数据流经交换机时，交换机会根据数据包的VLAN标记将数据包传输到相应的VLAN。这样，即使物理上连接到同一个交换机的设备也可以属于不同的VLAN，实现逻辑分离和安全隔离。

# 2. 常见的VLAN标记协议类型

VLAN标记协议是实现VLAN的关键技术之一，不同厂商和组织都提出了不同的VLAN标记协议。本章将介绍几种常见的VLAN标记协议类型，包括IEEE 802.1Q标准、Cisco的ISL协议以及QinQ协议。让我们逐一进行介绍。

### 2.1 IEEE 802.1Q标准

IEEE 802.1Q标准是VLAN标记中最为广泛应用的一种协议，它可以对数据帧进行标记，以区分不同的VLAN。在IEEE 802.1Q标准中，数据帧被打上12位的VLAN标记，其中包括VLAN ID和优先级等信息，从而实现了VLAN的实际应用。

以下是使用Python的scapy库进行构建802.1Q标记数据帧的示例代码：

from scapy.all import *

# 构建一个VLAN标记数据帧，VLAN ID为20
vlan_frame = Ether()/Dot1Q(vlan=20)/IP(dst="192.168.1.1")/TCP()

上述代码使用了scapy库，构建了一个VLAN ID为20的数据帧，可以看到在构建数据帧时，使用`Dot1Q(vlan=20)`来进行VLAN标记的设置。

### 2.2 Cisco的ISL协议

Cisco的ISL（Inter-Switch Link）协议是Cisco Systems提出的一种VLAN封装协议，它在数据帧中封装了VLAN信息，实现了不同厂商设备的VLAN互通。ISL协议将整个数据帧封装，而不像802.1Q那样仅仅在原始帧之上附加VLAN标记信息。

以下是使用Java语言构建一个简单的ISL标记数据帧的示例代码：

import java.net.InetAddress;
import jpcap.*;
import jpcap.packet.*;

// 构建一个VLAN ID为10的ISL标记数据帧
JpcapSender sender = JpcapSender.openDevice(devices[0]);
EthernetPacket p = new EthernetPacket();
p.frametype = EthernetPacket.ETHERTYPE_ISL;
ISLPacket isl = new ISLPacket();
isl.setCfi((byte)1);
isl.setVlanid((short)10);
p.datalink = isl;
TCPPacket tcp = new TCPPacket(12345, 80);
p.data = tcp;
sender.sendPacket(p);

### 2.3 QinQ协议

QinQ（也称作双层VLAN）是一种在现有VLAN标记之上再次添加VLAN标记的技术，它可以实现更加细致的VLAN划分。QinQ通过在数据帧中嵌套两个VLAN标记来实现更多的VLAN隔离。

下面是使用Golang构建一个简单的QinQ标记数据帧的示例代码：

package main

import (
	"github.com/google/gopacket"
	"github.com/google/gopacket/layers"
)

func main() {
	// 构建一个嵌套VLAN标记的数据帧
    eth := layers.Ethernet{
        SrcMAC:       []byte{1, 2, 3, 4, 5, 6},
        DstMAC:       []byte{6, 5, 4, 3, 2, 1},
        EthernetType: 0x88a8,
    }

    vlan1 := layers.Dot1Q{
        VLANIdentifier: 100,
        Type:           layers.EthernetTypeIPv4,