IEEE 802.1Q – VLAN được "đánh dấu" trong Ethernet Frame như thế nào?
Hình này giải thích cấu trúc Ethernet Frame khi sử dụng VLAN Tagging IEEE 802.1Q. Đây là nền tảng quan trọng trước khi học VXLAN, bởi một trong những lý do VXLAN ra đời chính là giới hạn không gian VLAN của 802.1Q.
Trong Ethernet truyền thống, khi frame đi qua đường trunk, switch chèn thêm 802.1Q Tag dài 4 bytes vào Ethernet Frame:
DMAC | SMAC | 802.1Q Tag | EtherType | Payload | FCS
802.1Q Tag gồm hai phần chính: TPID và TCI. TPID (Tag Protocol Identifier) dài 16 bit, thường có giá trị 0x8100, cho biết frame đang mang 802.1Q VLAN tag. TCI (Tag Control Information) chứa các trường PCP, DEI/CFI và đặc biệt là VID – VLAN Identifier.
Điểm cần chú ý nhất là VID chỉ có 12 bit:
2^12 = 4096
Do VLAN ID 0 và 4095 được dành riêng, VLAN ID sử dụng thông thường là 1–4094. Đây là giới hạn lớn khi triển khai các Data Center hoặc Cloud có hàng nghìn tenant và hàng chục nghìn segment.
Trường PCP (Priority Code Point) dài 3 bit được sử dụng cho QoS ở Layer 2, cung cấp 8 mức ưu tiên (0–7). Trường 1 bit mà slide ghi CFI là cách gọi lịch sử; trong IEEE 802.1Q hiện đại thường gọi là DEI – Drop Eligible Indicator.
Slide còn nhấn mạnh cơ chế Flood & Learn. Ethernet switch truyền thống học MAC Address từ Data Plane: switch quan sát Source MAC của frame và đưa nó vào MAC Address Table. Nếu chưa biết Destination MAC nằm ở đâu, switch phải flood frame trong VLAN tương ứng.
Đây là hai vấn đề cần ghi nhớ khi chuyển sang EVPN-VXLAN:
Classic Ethernet
│
├── VLAN ID: 12 bit → khoảng 4K VLAN
│
└── MAC learning: Data Plane → Flood & Learn
Trong khi VXLAN sử dụng VNI 24 bit, cho không gian khoảng 16 triệu segment, còn BGP EVPN có thể phân phối thông tin MAC/IP thông qua Control Plane. Chính sự khác biệt này giúp EVPN-VXLAN phù hợp hơn nhiều với các Data Center quy mô lớn.
Hình này giải thích cấu trúc Ethernet Frame khi sử dụng VLAN Tagging IEEE 802.1Q. Đây là nền tảng quan trọng trước khi học VXLAN, bởi một trong những lý do VXLAN ra đời chính là giới hạn không gian VLAN của 802.1Q.
Trong Ethernet truyền thống, khi frame đi qua đường trunk, switch chèn thêm 802.1Q Tag dài 4 bytes vào Ethernet Frame:
DMAC | SMAC | 802.1Q Tag | EtherType | Payload | FCS
802.1Q Tag gồm hai phần chính: TPID và TCI. TPID (Tag Protocol Identifier) dài 16 bit, thường có giá trị 0x8100, cho biết frame đang mang 802.1Q VLAN tag. TCI (Tag Control Information) chứa các trường PCP, DEI/CFI và đặc biệt là VID – VLAN Identifier.
Điểm cần chú ý nhất là VID chỉ có 12 bit:
2^12 = 4096
Do VLAN ID 0 và 4095 được dành riêng, VLAN ID sử dụng thông thường là 1–4094. Đây là giới hạn lớn khi triển khai các Data Center hoặc Cloud có hàng nghìn tenant và hàng chục nghìn segment.
Trường PCP (Priority Code Point) dài 3 bit được sử dụng cho QoS ở Layer 2, cung cấp 8 mức ưu tiên (0–7). Trường 1 bit mà slide ghi CFI là cách gọi lịch sử; trong IEEE 802.1Q hiện đại thường gọi là DEI – Drop Eligible Indicator.
Slide còn nhấn mạnh cơ chế Flood & Learn. Ethernet switch truyền thống học MAC Address từ Data Plane: switch quan sát Source MAC của frame và đưa nó vào MAC Address Table. Nếu chưa biết Destination MAC nằm ở đâu, switch phải flood frame trong VLAN tương ứng.
Đây là hai vấn đề cần ghi nhớ khi chuyển sang EVPN-VXLAN:
Classic Ethernet
│
├── VLAN ID: 12 bit → khoảng 4K VLAN
│
└── MAC learning: Data Plane → Flood & Learn
Trong khi VXLAN sử dụng VNI 24 bit, cho không gian khoảng 16 triệu segment, còn BGP EVPN có thể phân phối thông tin MAC/IP thông qua Control Plane. Chính sự khác biệt này giúp EVPN-VXLAN phù hợp hơn nhiều với các Data Center quy mô lớn.