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在uClinux環(huán)境下實(shí)現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)
摘要：μClinux是近年發(fā)展起來的一種專用于微控制器領(lǐng)域的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。虛擬局域網(wǎng)（VLAN）作為新興技術(shù)，是解決以太網(wǎng)廣播風(fēng)暴和安全問題的一個(gè)重要策略。本文在對(duì)VLAN技術(shù)和μClinux操作系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，給出在μClinux環(huán)境下VLAN的實(shí)現(xiàn)方式與過程。關(guān)鍵詞：μClinux VLAN IEEE802.1q
引言
虛擬局域網(wǎng)VLAN（Virtual Local Area Network）是指在交換局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上，采用網(wǎng)絡(luò)管理軟件構(gòu)建的可跨越不同網(wǎng)段、不同網(wǎng)絡(luò)的端到端的邏輯網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)VLAN組成一個(gè)邏輯子網(wǎng)，即一個(gè)邏輯廣播域。它可以覆蓋多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，允許處于不同地址位置的網(wǎng)絡(luò)用戶加入到一個(gè)邏輯子網(wǎng)中。使用VLAN最明顯的好處是，它可以控制廣播風(fēng)暴，提高網(wǎng)絡(luò)的整體安全性，且在網(wǎng)絡(luò)管理上簡(jiǎn)單、直觀。
ΜClinux是應(yīng)用于微控制器領(lǐng)域的一種嵌入式Linux操作系統(tǒng)，它以優(yōu)異的性能及免費(fèi)開放的代碼等優(yōu)點(diǎn)，博得了眾多嵌入式開發(fā)者的青睞。與過去基于RTOS，甚至沒有使用任何操作系統(tǒng)的嵌入式程序設(shè)計(jì)相比，基于Linux這樣成熟、高效、健壯、可靠、模擬化及易于配置的操作系統(tǒng)來開發(fā)自己的應(yīng)用程序，無疑能提高效率，并且有很好的可移植性。
1 VLAN實(shí)現(xiàn)原理
1.1 VLAN的幀格式
VLAN采用多種方式配置于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，包括網(wǎng)絡(luò)安全論證、使無線用戶在802.11b接入點(diǎn)溫游、隔離IP語音流、壓縮視頻或音頻數(shù)據(jù)流的多址廣播及在不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)等。VLAN的劃分一般基于以下3種：端口、MAC地址、路由。
VLAN通常基于IEEE802.1q和802.1p規(guī)范用于將VLAN用戶信息載入以太網(wǎng)幀；而802.1p使二層交換機(jī)具有流量優(yōu)先和實(shí)施動(dòng)態(tài)多址濾波的能力。標(biāo)準(zhǔn)一直在修訂和完善之中，IEEE 802.1u和IEEE 802.1v就是2001年3月頒布的、對(duì)1998年版802.1q的修訂。
VLAN的幀格式與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)802.3幀格式有所不同，如圖1所示，是不包含802.1p和802.1q的802.3幀格式。包含802.1p和802.1q后的新802.3幀格式如圖2所示。
其中，TCI是Tag Control Info的縮寫，2字節(jié)。當(dāng)設(shè)置為“8100”（hex）時(shí)，表明這一幀使用802.1p和802.1q標(biāo)記；P是Priority，指示802.1p的優(yōu)先級(jí)別（0～7），占用3位；C是Canonical Indicator，指示以太網(wǎng)格式是否規(guī)范，規(guī)范用0表示，否則用1表示，占用1位；VLAN是VLAN Identifier(VID)，表明這一幀屬于哪一個(gè)VLAN（0～4095），占用12位。它們加在一起共4個(gè)字節(jié)。
1.2 μClinux及對(duì)VLAN的支持
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