工业交换机VLAN中的Tagged和Untagged有什么区别?用哪个好?

在现代工业网络中,VLAN(虚拟局域网)已经成为实现网络分割和安全性的重要工具。通过VLAN,可以将一个物理网络划分成多个逻辑网络,从而提高网络的性能、管理性和安全性。在配置VLAN时,我们经常会遇到两个重要的概念:Tagged(标记)和Untagged(非标记)。理解这两个概念的区别和应用场景,对网络工程师来说非常有用。

VLAN的基本概念

VLAN是一种将物理网络设备(如交换机、路由器)上的端口划分为多个逻辑网络的技术。每个VLAN都可以被视为一个独立的广播域,从而将网络流量分割到不同的逻辑子网中。这样可以防止广播风暴蔓延,减少网络拥塞,同时也增强了网络的安全性。

VLAN-Tagged-Untagged
VLAN:Tagged、Untagged

Tagged和Untagged的定义

TaggedUntagged分别指的是在以太网帧中,是否携带VLAN标识(VLAN Tag)。

  • Tagged帧:Tagged帧是在原有的以太网帧的基础上增加了一个4字节的VLAN Tag字段,这个字段包含VLAN ID和一些控制信息。当交换机端口被配置为Tagged模式时,发送到这个端口的所有帧都会带有VLAN Tag,这样就可以在多VLAN环境下识别和区分帧属于哪个VLAN。
  • Untagged帧:Untagged帧是指没有携带VLAN Tag的标准以太网帧。通常情况下,当交换机端口被配置为Untagged模式时,发送到这个端口的帧将不包含VLAN Tag,即它们是普通的以太网帧。

Tagged和Untagged的区别

  • 帧格式
    • Tagged帧:以太网帧中包含一个额外的4字节VLAN Tag字段。
    • Untagged帧:以太网帧中不包含VLAN Tag字段。
  • 应用场景
    • Tagged模式一般用于在Trunk链路(干道链路)上,该链路连接了多个交换机或者需要跨越多个VLAN的设备。通过在帧中添加VLAN Tag,可以在同一条链路上传输来自不同VLAN的数据,从而提高链路的利用率。
    • Untagged模式一般用于Access链路(接入链路)上,该链路连接了终端设备(如PC、IP电话)。终端设备一般只属于一个VLAN,因此不需要携带VLAN Tag。
  • 网络设备的处理
    • 当交换机端口被配置为Tagged时,只有带有相应VLAN Tag的帧才能通过该端口。
    • 当交换机端口被配置为Untagged时,所有通过该端口的帧都会被打上该端口所属的VLAN ID。

什么时候使用Tagged?什么时候使用Untagged?

  • 使用Tagged的场景
    • 交换机之间的Trunk链路:当交换机之间需要传输多个VLAN的数据时,必须使用Tagged模式,这样可以在同一条链路上传输多个VLAN的数据包。
    • 某些服务器或路由器:如果服务器或路由器需要连接到多个VLAN,它们通常支持在其网络接口上处理Tagged帧。这种情况下,可以使用Tagged模式来传输不同VLAN的数据。
  • 使用Untagged的场景
    • 终端设备接入:PC、打印机、IP电话等终端设备通常只需要连接到一个VLAN,并且不需要知道VLAN的存在,因此可以使用Untagged模式。
    • 单一VLAN的接入端口:如果交换机端口仅连接到一个VLAN,并且不会与其他VLAN通信,可以使用Untagged模式。

Tagged和Untagged哪个好?

没有绝对的“好”或“坏”之分,选择使用Tagged还是Untagged,完全取决于网络的具体需求和拓扑结构。

  • 如果需要在单一链路上传输多个VLAN的数据,Tagged无疑是最佳选择。
  • 如果只是简单的终端设备接入,Untagged则更加简便且直观。

结论

在工业交换机中,Tagged和Untagged是VLAN配置中的两个关键概念。Tagged用于在链路上区分来自不同VLAN的数据,通常应用在交换机之间或需要处理多VLAN的设备上;而Untagged则用于普通终端设备的接入。选择哪种方式,取决于具体的网络架构和应用需求。理解和合理配置这两种模式,可以帮助网络工程师设计更加高效、安全的工业网络。

希望这篇文章能够帮助大家更好地理解工业交换机VLAN中的Tagged和Untagged,并根据实际需求做出明智的选择。