آموزشآموزش شبکه به زبان ساده

درس ۴۶ از ۹۹، شبکه و اینترنت، حدود ۱۱ دقیقه خواندن

ترانک و 802.1Q

جواب کوتاه

پورت ترانک پورتی از سوییچ است که فریم‌های چند VLAN را روی یک کابل می‌برد، معمولا میان دو سوییچ. برای اینکه آن سو معلوم باشد هر فریم مال کدام VLAN است، روی آن یک برچسب ۴ بایتی گذاشته می‌شود که قاعده‌اش در استاندارد 802.1Q آمده و شماره‌ی VLAN را دارد. پورت دسترسی برعکس، مال یک VLAN است و برچسب نمی‌زند. فریم بی برچسب روی ترانک مال native VLAN است.

چند معنی یک کلمه

«ترانک» در فارسی چند معنی دارد: کانال پلاستیکی که سیم برق و کابل در آن می‌رود، صندوق عقب ماشین، خط تلفن اینترنتی و چیزهای دیگر. این درس درباره‌ی پورت ترانک در سوییچ است: کابلی که چند شبکه‌ی جدا را با هم می‌برد.

سه کلمه

  • ترانکپیوندی میان دو سوییچ (یا سوییچ و روتر) که فریم‌های چند VLAN را با هم می‌برد. به انگلیسی trunk.
  • برچسب VLANچهار بایتی که روی فریم گذاشته می‌شود و می‌گوید مال کدام VLAN است؛ قاعده‌اش در استاندارد 802.1Q آمده.
  • native VLANVLANی که فریم‌های بی برچسب روی ترانک به آن تعلق دارند؛ مثل اتاق پیش‌فرض.

پل میان دو ساختمان

در درس قبل (درس VLAN) یک سالن را با پارتیشن چند اتاق کردیم. حالا فرض کنید دو ساختمان دارید و هر کدام همان اتاق‌های ۱۰ و ۲۰ و ۳۰ را دارد. لازم نیست برای هر اتاق یک پل جدا بسازید؛ یک پل کافی است، به شرطی که هر کس روی پل کارتی روی سینه داشته باشد که بگوید از کدام اتاق است:

آن پل، ترانک است، و کارت روی سینه، برچسب VLAN. سوییچ پیش از فرستادن فریم روی ترانک، کارت را می‌زند؛ سوییچ آن سو کارت را می‌خواند، فریم را به VLAN درست می‌دهد و کارت را برمی‌دارد.

کارت روی سینه

قاعده‌ی این برچسب در استاندارد 802.1Q آمده است. برچسب ۴ بایت است و در فریم اترنت (درس اترنت) میان نشانی مک فرستنده و خانه‌ی «نوع» می‌نشیند:

چهار خانه‌ی کارت

۴ بایت، یعنی ۳۲ بیت، چهار بخش دارد. اولی، TPID، همیشه 0x8100 است و درست همان جایی می‌نشیند که «نوع» در فریم بی برچسب بود؛ پس گیرنده از همین عدد می‌فهمد فریم برچسب دارد. اندازه‌ی هر خانه به اندازه‌ی بیت‌هایش کشیده شده است:

  • TPID، ۱۶ بیتهمیشه 0x8100؛ یعنی «این فریم برچسب دارد».
  • PCP، ۳ بیتاولویت فریم.
  • DEI، ۱ بیتاگر شبکه شلوغ شد، این فریم را می‌شود کنار گذاشت.
  • VID، ۱۲ بیتشماره‌ی VLAN.

مهم‌ترین بخش، VID است: شماره‌ی ۱۲ بیتی VLAN که در درس قبل دیدید. PCP اولویت فریم را می‌گوید، مثلا تا صدای تلفن اینترنتی جلوتر برود، و DEI می‌گوید اگر شبکه شلوغ شد، این فریم را می‌شود کنار گذاشت.

دسترسی یا ترانک

پورت‌های سوییچ دو جورند:

پورت دسترسی: میان سوییچ و رایانه فریم برچسب ندارد؛ سوییچ خودش می‌داند این پورت مال کدام VLAN است.
پورت ترانک: میان دو سوییچ هر فریم برچسب VLAN خودش را دارد، تا آن سو به اتاق درست برود.

پس رایانه‌ی شما معمولا هیچ‌وقت برچسب نمی‌بیند. وقتی فریمش به سوییچ می‌رسد، سوییچ می‌داند آن پورت مال کدام VLAN است؛ اگر فریم باید روی ترانک برود، برچسب می‌خورد، و سوییچ آن سو پیش از دادنش به رایانه‌ی گیرنده، برچسب را برمی‌دارد. ترانک می‌تواند میان سوییچ و روتر هم باشد، که در درس «مسیریابی میان VLANها» می‌آید.

بی کارت: native VLAN

اگر کسی بی کارت از پل بیاید، کجا برود؟ به اتاق پیش‌فرض. روی ترانک هم فریمی که برچسب ندارد، مال VLANی دانسته می‌شود که به آن native VLAN می‌گویند. این‌طور هیچ فریمی بی‌صاحب نمی‌ماند: هر فریم دقیقا مال یک VLAN است.

دو سر یک ترانک باید درباره‌ی native VLAN هم‌نظر باشند، وگرنه فریم‌های بی برچسب در دو سو به دو اتاق مختلف می‌روند. ریزه‌کاری‌های امنیتی‌اش در درس امنیت لایه ۲ می‌آید.

فریم کمی بزرگ‌تر، و کارت دوتایی

چون ۴ بایت به فریم اضافه می‌شود، بیشترین اندازه‌ی فریم اترنت از ۱۵۱۸ بایت به ۱۵۲۲ بایت رسید؛ کمترین اندازه همان ۶۴ بایت ماند. با زدن برچسب، بررسی خطای آخر فریم (FCS) هم دوباره حساب می‌شود، چون فریم عوض شده است.

گاهی یک کارت کم است. شرکت‌هایی که شبکه‌ی مشتری‌ها را می‌برند، می‌خواهند فریم‌هایی را که خود مشتری برچسب زده، با برچسب خودشان ببرند. استاندارد 802.1ad برای همین برچسب دوتایی دارد: برچسب بیرونی مال شرکت ارائه‌دهنده، و برچسب درونی مال مشتری.

سه اشتباه

  • «برای هر VLAN میان دو سوییچ یک کابل جدا لازم است.»یک ترانک بس است؛ برچسب روی هر فریم می‌گوید مال کدام VLAN است.
  • «رایانه‌ی پشت پورت دسترسی هم برچسب VLAN می‌زند.»رایانه معمولا از VLAN خبر ندارد؛ برچسب را سوییچ روی ترانک می‌زند و برمی‌دارد.
  • «فریم بی برچسب روی ترانک گم می‌شود.»فریم بی برچسب مال native VLAN دانسته می‌شود؛ گم نمی‌شود.

جمع‌بندی. آنچه از این درس با خودتان می‌برید.

  • ترانک یک پیوند است که فریم‌های چند VLAN را با برچسب می‌برد.
  • برچسب 802.1Q چهار بایت است، میان نشانی مک فرستنده و «نوع».
  • بخش‌های برچسب: TPID (0x8100)، PCP اولویت، DEI، و VID شماره‌ی ۱۲ بیتی VLAN.
  • پورت دسترسی بی برچسب است؛ برچسب روی ترانک زده و برداشته می‌شود.
  • فریم بی برچسب روی ترانک مال native VLAN است.
  • بیشترین اندازه‌ی فریم از ۱۵۱۸ به ۱۵۲۲ بایت رسید؛ 802.1ad برچسب دوتایی دارد.

خودتان را بسنجید

۱۵ پرسش، هر بار تازه از میان ۳۰ پرسش این درس. آخر آزمون فقط کارنامه را می‌بینید: چند درست، چند نادرست.

خودتان را بسنجید

۱۵ پرسش

  • هر بار پرسش‌ها و ترتیب گزینه‌ها تازه است.
  • تا آخر، درست یا نادرست بودن جواب‌ها گفته نمی‌شود؛ می‌توانید برگردید و جوابی را عوض کنید.
  • آخرش کارنامه می‌گیرید: چند پرسش درست و چند نادرست.
  • هر وقت بستید، دوباره که باز کنید از همان‌جا ادامه می‌دهید.

فصل‌های این درس

درس بعد