以太网交换机对二层帧的转发处理比较复杂，很多学员都不能很好理解。本实验将对相关概念进行总结，并通过实验进行验证。 一、交换机基本概念
在了解交换机转发规则之前，我们先理解交换机的一些概念，如access、trunk、hybrid和PVID等，这些概念将会经常用到。
1. access
以太网交换机的端口有三种链路类型：access、trunk和hybrid。
access是“接近、进入”的意思。access类型的端口只能属于1个VLAN，从access口出来的数据帧不带VLAN标签，一般用于连接计算机。
2. trunk
“trunk”是“干线、树干”的意思。trunk类型的端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的数据帧，一般用于交换机之间的连接。
trunk端口用来在不同的交换机之间进行互联，以保证在跨越多个交换机上建立的同一个VLAN的成员能够相互通信。与一般的交换机的级联不同，trunk是基于OSI第二层的。
假如没有trunk技术，我们在两个交换机上分别划分了多个VLAN，那么交换机上相同VLAN的成员如果要互通，就需要在每个VLAN上各取1个端口作级联连接。如果交换机上划了10个VLAN，就需要10条级连线，端口效率太低了。
当交换机支持trunk技术时，就比较简单了，只需要在两个交换机之间有一条级联线，并将对应的端口设置为trunk，这条线路就可以承载交换机上所有VLAN的信息。
这样的话，就算交换机上设置了4094个VLAN，也仅需要1个端口就足够了。 3. hybrid
“hybrid”是“混合的”的意思。hybrid口同时兼有access口和trunk口的特点。hybrid类型的端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN帧，可以用于交换机之间连接，也可以用于连接用户的计算机。
hybrid端口可以根据需要，设置某些VLAN帧从hybrid口出去时带VLAN标签，某些VLAN帧不带VLAN标签。
4. PVID
在VLAN技术中，PVID是端口的一个重要概念。我们先来理解PVID的含义。
“PVID”是“Port VLAN ID”的缩写，是“端口缺省VLAN ID”的意思，即一个端口缺省属于的VLAN。
PVID的作用是：当一个数据帧进入交换机端口时，如果没有带VLAN标签，且该端口上配置了PVID，那么，该数据帧就会被打上端口的PVID。如果进入的帧已经带有VLAN标签，那么交换机不会再增加VLAN标签，即使端口已经配置了PVID。
二、交换机端口接收数据帧的处理规则
首先，我们要明白交换机的一点原理：
为了快速高效处理，交换机内部的数据帧一律都带有VLAN标签，以统一方式处理，如缺省交换机端口都属VLAN 1，即在交换机内部的数据帧一律都带有VLAN 1的标签。
当交换机从端口收到二层数据帧时： 1. Access端口
（1）收到一个二层帧
（2）判断是否有VLAN标签：没有则转到第3步，有则转到第4步 （3）打上端口的PVID，并进行交换转发
（4）若VLAN标签和PVID一致，转发VLAN帧；否则丢弃
2. trunk端口
（1）收到一个二层帧
（2）判断是否有VLAN标签：没有则转到第3步，有则转到第4步 （3）打上端口的PVID，并进行交换转发
（4）判断该trunk端口是否允许该VLAN帧进入：允许则转发，否则丢弃 （注意：trunk口允许或不允许VLAN帧，是对进入的帧而言的，对出去的帧没有限制。） 3. hybrid端口
（1）收到一个二层帧
（2）判断是否有VLAN标签：没有则转到第3步，有则转到第4步 （3）打上端口的PVID，并进行交换转发
（4）判断该hybrid端口是否允许该VLAN帧进入：允许则转发，否则丢弃 可以看到，trunk口和hybrid口对接收到的数据帧的处理规则是一样的。 四、交换机端口转发数据帧的处理规则 当交换机把数据帧转发出端口时： 1. Access端口
（1）将二层帧的VLAN标签剥离，直接发送出去 2. trunk端口
（1）比较端口的PVID和将要发送二层帧的VLAN标签 （2）如果两者相等则转到第3步，否则转到第4步 （3）剥离VLAN标签，再发送 （4）直接发送 3. hybrid端口
（1）判断VLAN在本端口的属性。用“dis interface”可看到该端口对哪些VLAN是untag，哪些VLAN是tag
（2）如果是untag则转到第3步，如果是tag则转到第4步 （3）剥离VLAN标签，再发送 （4）直接发送 说明：
（1）Hybrid口中允许的VLAN分为untag和tag两类，untag和tag是对出去的帧而言的，对进入的帧没有限制
（2）例如：“Untagged VLAN ID : 2,3”表示VLAN 2和VLAN 3的帧，从本hybrid口发送出去时，将被剥离VLAN标签
（3）例如：“tagged VLAN ID : 4,5”表示VLAN 4和VLAN 5的帧，从本hybrid口发送出去时，不剥离VLAN标签，直接发送
3 实验组网描述及结果验证与解释
（实验1）实验条件：如下图所示，交换机的port 1（e0/2口）和port 2（e0/8口）分别与主机A和B相连，port 1是trunk口，permit vlan id配置为3，PVID配置为3；port 2是access口，vlan id是3，两台主机在同一网段,分别为1.1.1.1和1.1.1.2。
实验结果：主机A ping 主机B，可通。
E 0/2 E 0/8 PCA（1.1.1.1） PCB(1.1.1.2) 交换机配置如下：
[Switch A]vlan 3
[Switch A-vlan3]port ethernet0/8 (access口，属于VLAN 3) [Switch A]interface ethernet 0/2 [Switch A-e0/2]port link-type trunk [Switch A-e0/2]port trunk pvid vlan 3 [Switch A-e0/2]port trunk permit vlan 3
实验解释：
当主机A开始ping主机B时，主机A发送ARP广播帧，询问1.1.1.2的MAC地址。这个广播帧是一个标准的以太网帧，当它进入port 1时，由于port 1是trunk口，PVID是3，根据转发规则，这个ARP帧被打上了VLAN 3的标签，然后在VLAN 3里广播。同时交换机学到了主机A的MAC地址和port 1的对应关系，添加进MAC表里。
由于port 2是access口，属于VLAN 3，所以ARP帧被剥去VLAN 3标签后，从port 2口出来送给了主机B。主机B识别后给予响应。
当主机B发出的响应帧到达port 2时，根据转发规则，被打上了VLAN 3的标签。同时根据MAC表，交换机已经知道主机A和port 1的对应关系，所以这个响应帧被直接送到了port 1。同时交换机学到了主机B的MAC地址和port 2的对应关系，添加进MAC表里。
port 1允许VLAN 3的帧通过，而且PVID是3，所以这个ARP响应帧被剥去了VLAN 3标签，然后送给主机A，可以被主机A识别。
这样通过ARP，相互学到了对方的MAC地址，所以主机A和主机B相互通信的二层帧，就可以像ARP帧一样，根据转发规则到达对方。所以主机A ping 主机B可通。
（实验2）实验条件：同上图所示，将交换机的port 1（e0/2口）和port 2（e0/8口）分别与主机A和B相连，port 1是hybrid口，vlan id配置为3，tagged模式，PVID默认为1。port 2是access口，vlan id是3，两台主机在同一网段，IP地址不变。
交换机配置如下： [Switch A]vlan 3
[Switch A-vlan3]port ethernet0/8 (access口，属于VLAN 3) [Switch A]interface ethernet 0/2 [Switch A-e0/2]port link-type hybrid [Switch A-e0/2]port hybrid pvid vlan 1 （配置PVID，可以不配置，因为缺省是1） [Switch A-e0/2]port hybrid vlan 3 tagged （配置vlanID 为3 untagged模式） 实验结果：主机B ping 主机A，不通。
实验解释： 当主机B没有主机A的ARP表项时，主机B发送ARP广播帧，询问10.1.1.2的MAC地址。同样，这个标准的ARP帧被打上VLAN 3的标签，送到了port 1。
port 1是hybrid口，它把二层帧转发出去的规则如下：
（1）判断该VLAN在本端口的属性。用“dis interface”可看到该端口对哪些VLAN是untag，哪些VLAN是tag
（2）如果是untag则转到第3步，如果是tag则转到第4步 （3）剥离VLAN标签，再发送 （4）直接发送
因为port 1对VLAN 3是tagged，所以port 1直接把VLAN 3帧发送给了主机A。而主机A的网卡是识别不了带了VLAN标签的帧的，所以会认为无效并丢弃它。
（实验3）实验条件：同上图所示，将交换机的port 1（e0/2口）和port 2（e0/8口）分别与主机A和B相连，port 1是hybrid口，vlan id配置为3，untagged模式，PVID配置为3。port 2是access口，vlan id是3，两台主机在同一网段，IP地址不变。
交换机配置如下： [Switch A]vlan 3
[Switch A-vlan3]port ethernet0/8 (access口，属于VLAN 3) [Switch A]interface ethernet 0/2 [Switch A-e0/2]port link-type hybrid
[Switch A-e0/2]port hybrid pvid vlan 3 （配置PVID）
[Switch A-e0/2]port hybrid vlan 3 tagged （配置vlanID 为3 untagged模式）
实验结果： 主机B ping 主机A，可通。
实验解释：对这个测试结果的解释，与上一个实验的解释差不多，可以继承实验六的分析思路。
主机B的ARP查询帧可以到达主机A了， 主机A发出不带VLAN标签的响应帧到了port 1后，因为port 1的PVID已经改为了3，所以帧打上了VLAN 3的标签后，在VLAN 3里转发到了port 2。由于port 2是属于VLAN 3的access口，所以把帧剥掉VLAN 3标签后，可以被主机B的网卡识别。