浅谈vlan中的pvid的作用

vlan中的pvid其实就是处理标签的一种方式，在端口为access模式的时候pvid=access端口本身的vlan，也无法单独配置

在端口为trunk的时候pvid是可以根据需求配置的，默认的pvid=vlan1，而在trunk端口模式中，pvid影响的是trunk端口双向的数据帧。在接收方向上trunk端口是对于没有标签的数据帧打上配置的pvid号（vlan号），至于有vlan标签的数据帧不归pvid管，归port trunk-allow vlan x管。在发送方向上trunk端口是对于vlan号和配置的pvid号相同的数据帧进行untag去掉vlan标签的操作（将之变为vlan1的数据帧，也就是没有vlan标签的普通的以太网数据帧）。

在理解了以上的基础上，进行一个pvid功能的验证试验，topology如下：

基础配置如下：

sysname SW1
#
vlan batch 10

interface GigabitEthernet0/0/1
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 port link-type access
#
interface GigabitEthernet0/0/3
 port link-type access
 port default vlan 10
#

===============================

sysname SW2
#
vlan batch 10

interface GigabitEthernet0/0/1
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 port link-type access
 port default vlan 10
#

在PC1上分别ping PC2 PC3

PC1>ipconfig
IPv4 address......................: 192.168.1.1
Subnet mask.......................: 255.255.255.0
Gateway...........................: 0.0.0.0

PC1>ping 192.168.1.2

Ping 192.168.1.2: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break
From 192.168.1.1: Destination host unreachable
From 192.168.1.1: Destination host unreachable

PC1>ping 192.168.1.3

Ping 192.168.1.3: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break
From 192.168.1.1: Destination host unreachable
From 192.168.1.1: Destination host unreachable

此时PC1无法与PC2 PC3通信，但是PC2和PC3在同一个vlan是可以通信

PC2>ipconfig
IPv4 address......................: 192.168.1.2
Subnet mask.......................: 255.255.255.0
Gateway...........................: 0.0.0.0

PC2>ping 192.168.1.1

Ping 192.168.1.1: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break
From 192.168.1.2: Destination host unreachable
From 192.168.1.2: Destination host unreachable

PC2>ping 192.168.1.3

Ping 192.168.1.3: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break
From 192.168.1.3: bytes=32 seq=1 ttl=128 time=62 ms

下面我们以PC3通信为参照，分别修改sw1的pvid=10，sw2的pvid=1不变

[SW1-GigabitEthernet0/0/1]display this
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 port link-type trunk
 port trunk pvid vlan 10
 port trunk allow-pass vlan 10
#

PC3分别pingPC1和PC2

PC3>ping 192.168.1.1

Ping 192.168.1.2: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break
From 192.168.1.3: Destination host unreachable

PC3>ping 192.168.1.2

Ping 192.168.1.1: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break
From 192.168.1.3: Destination host unreachable

这时候发现都不通了，可以分析一下PC3数据帧转发的过程，首先PC3发送arp给pc1、pc2，arp报文到了sw1后，sw1发现pc3过来的帧是携带vlan10的arp广播，于是只向vlan10内的所有端口发送（包括允许vlan10的trunk口），此时pc1的端口是vlan1，自然无法收到vlan10的arp广播因此不通，而vlan10的arp在经过sw1的trunk时在出去的方向被pvid=10的trunk端口untag掉了vlan10变成vlan1的普通以太网数据帧传到了sw2，sw2发现是vlan1的帧，就只向vlan1内的所有端口发送，而pc3是属于vlan10的自然无法收到vlan1的数据帧。

而后我们保持sw1的pvid=10，将sw2修改pvid=10，再看PC3的通信状况

[SW2-GigabitEthernet0/0/1]disp th
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 port link-type trunk
 port trunk pvid vlan 10
 port trunk allow-pass vlan 10
#

PC3>ping 192.168.1.1

Ping 192.168.1.1: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break
From 192.168.1.3: Destination host unreachable

PC3>ping 192.168.1.2

Ping 192.168.1.2: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break
From 192.168.1.2: bytes=32 seq=1 ttl=128 time=62 ms

可以看到pc3能够ping通pc2，分析如下，pc3的vlan10的arp经过sw1的pvid10的untag变成vlan1转发给sw2后，sw2发现入向的arp是个vlan1的普通帧，而自己trunk的pvid=10，于是给这个没有tag的帧打上vlan10的标签，在广播到所有vlan10的端口中，这时身在vlan10中的pc2就可以收到了，pc2回包也是将自己的vlan10的arp应答消息发给sw2，sw2在出方向（由于pvid=10）将pc2发来的vlan10的帧untag变成vlan1的帧发给sw1，sw1发现入向的帧没有tag（自己的pvid又=10）于是给没有tag的帧打上vlan10的tag，并在vlan10内的所有端口下查找pc3的mac地址，发现pc3的mac地址在G0/0/3端口下，于是将帧通过G0/0/3口发给pc3，这样pc3就完成了一次和pc2的双向通信

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现在，我们将sw1的pvid=1，sw2的pvid=10看看，用pc3都无法ping通pc1和pc2，与之前的pc无法通信原理是一样的，但是不在同一个vlan的pc1却能和pc2通信，这里我们来看一下pc1和pc3的通信过程

[SW1-GigabitEthernet0/0/1]display this 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10
#

[SW2-GigabitEthernet0/0/1]disp th
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 port link-type trunk
 port trunk pvid vlan 10
 port trunk allow-pass vlan 10
#

PC1>ping 192.168.1.3

Ping 192.168.1.3: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break
From 192.168.1.1: Destination host unreachable

PC1>ping 192.168.1.2

Ping 192.168.1.2: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break
From 192.168.1.2: bytes=32 seq=1 ttl=128 time=62 ms

pc1发送vlan1的arp到sw1，sw1广播所有允许vlan1的端口中（包括允许vlan1的trunk中），于是arp到sw2，sw2发现是个没有tag的数据帧（自己的pvid=10）于是打上vlan10的标签，广播到vlan10的所有端口中被pc2收到，pc2回帧携带vlan10的帧给sw2，sw2在帧出方向的时候（由于pvid=10）untag掉vlan10的标签，变成vlan1的普通帧转发到sw1，sw1发现是vlan1的普通帧（自己的pvid=1）于是在vlan1的所有端口中查找pc1的mac，发现pc1的mac在g/0/0/2端口下，于是将帧转发给了pc1完成了一次双向的数据帧转发，所以pc1与pc3虽然不在一个vlan但是依然可以通信。

到这里都能理解的话，对于pvid就已经完全掌握了。总结一句话，pvid只在trunk中有用，并且在入向只管没有tag的帧，在出向只管与pvid相同vlan-id的帧。