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隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，虛擬局域網(wǎng)(Virtual LAN，VLAN)技術(shù)成為了網(wǎng)絡(luò)管理中一個非常重要的概念，它可以通過虛擬化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，將不同的設(shè)備進(jìn)行分類管理和隔離。在Linux操作系統(tǒng)中，可以通過一系列的工具和命令來配置和管理VLAN。但是，對于一些需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)和深入了解VLAN實現(xiàn)原理的人群來說，我們需要深入探究Linux中VLAN的實現(xiàn)原理。本文將根據(jù)源碼的角度，詳細(xì)介紹Linux中VLAN的實現(xiàn)原理。
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一、VLAN的基本概念
在學(xué)習(xí)Linux中VLAN的實現(xiàn)原理之前，我們需要首先了解VLAN的基本概念。所謂VLAN，就是通過虛擬化技術(shù)，將不同的設(shè)備進(jìn)行分類管理和隔離。其實現(xiàn)原理是在網(wǎng)絡(luò)站點上增加虛擬局域網(wǎng)標(biāo)記，從而實現(xiàn)將不同接口的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行邏輯分組的效果。在Linux中，我們可以利用802.1Q標(biāo)準(zhǔn)，將數(shù)據(jù)包的VLAN標(biāo)識進(jìn)行處理，從而實現(xiàn)將數(shù)據(jù)包按照VLAN進(jìn)行虛擬化處理的效果。
二、VLAN的實現(xiàn)方式
在Linux操作系統(tǒng)中，VLAN的實現(xiàn)方式可以使用以下兩種：
1. 通過內(nèi)核實現(xiàn)VLAN
使用內(nèi)核實現(xiàn)VLAN，可以修改內(nèi)核的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，通過Netlink Socket接口進(jìn)行交互，并且遵守Linux網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的規(guī)則和規(guī)范。這種方式需要在內(nèi)核中添加VLAN driver。在真實的網(wǎng)絡(luò)中，這種方式的實現(xiàn)比較靈活，但是需要比較高的歷程，并且需要重新編譯內(nèi)核。這種內(nèi)核態(tài)的實現(xiàn)方式對網(wǎng)絡(luò)性能影響較小，所以廣泛應(yīng)用在服務(wù)器上。
2. 通過用戶空間實現(xiàn)VLAN
使用用戶空間實現(xiàn)VLAN，可以借助豐富的Linux網(wǎng)絡(luò)工具，通過用戶態(tài)的VLAN driver實現(xiàn)，并且不需要編譯內(nèi)核。這種方式需要使用帶有VLAN支持的網(wǎng)絡(luò)硬件和驅(qū)動程序，并且需要為每個VLAN子接口創(chuàng)建獨立的虛擬網(wǎng)絡(luò)接口。
三、VLAN的實現(xiàn)方法
在Linux中，我們可以使用VLAN tag對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行標(biāo)記，并且可以通過用戶態(tài)或者內(nèi)核態(tài)的方式進(jìn)行解析和處理。下面介紹一下實現(xiàn)方法：
1. 內(nèi)核態(tài)實現(xiàn)VLAN
在Linux中，內(nèi)核態(tài)的VLAN tag處理實現(xiàn)方式如下：
(1) VLAN header
VLAN header包含了一個16 bit的VLAN tag，用于VLAN tag的加入和刪除，如下：
“`
struct vlan_hdr {
__be16 h_vlan_TCI; /* 16 bit VLAN Tag Control Identifier */
__be16 h_vlan_encapsulated_proto;
};
“`
其中，h_vlan_TCI表示16 bit VLAN Tag Control Identifier，h_vlan_encapsulated_proto表示以太網(wǎng)幀內(nèi)的上層協(xié)議類型。
(2) VLAN的標(biāo)識和過濾
在Linux中，每一個VLAN都有一個唯一的標(biāo)識符(VLAN ID)，是16bit的值。這個值通?？梢允褂?到4094之間的值來表示。內(nèi)核為VLAN標(biāo)識符分配VLAN設(shè)備，并且支持通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的名稱來進(jìn)行識別。對于每個VLAN子接口，內(nèi)核都有一個唯一的VLAN header，用于標(biāo)識該數(shù)據(jù)包屬于哪一個VLAN，從而實現(xiàn)VLAN的過濾。
(3) VLAN driver
在Linux內(nèi)核中，VLAN driver持有VLAN信息，為系統(tǒng)提供VLAN接口的驅(qū)動服務(wù)。在實現(xiàn)VLAN的時候就必須在內(nèi)核中注冊VLAN driver，將VLAN設(shè)備信息傳遞給內(nèi)核之后，內(nèi)核就可以通過VLAN driver完成VLAN相關(guān)的操作。
2. 用戶態(tài)實現(xiàn)VLAN
在Linux中，借助用戶態(tài)的VLAN driver可以完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的處理，實現(xiàn)方法如下：
(1) /proc文件系統(tǒng)
在Linux中，內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)之間的交互可以通過/proc和/sys兩種文件系統(tǒng)進(jìn)行。其中，/proc文件系統(tǒng)是一種虛擬文件系統(tǒng)，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的文件訪問函數(shù)操作，包含了許多內(nèi)核的信息，例如VLAN的信息，通過讀寫/proc/net/vlan/目錄下的文件，可以完成VLAN信息的配置和管理。
(2) ip命令
在Linux中，可以使用ip命令完成VLAN的配置和管理，包括創(chuàng)建/刪除/修改VLAN設(shè)備、設(shè)置VLAN ID等，例如：
“`
ip link add link eth0 name eth0.10 type vlan id 10
“`
此命令創(chuàng)建了一個VLAN ID為10的VLAN子接口eth0.10，并且將這個接口掛載在eth0上。
四、
Linux中的VLAN實現(xiàn)方式有內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)兩種方式，可以通過內(nèi)核中的VLAN driver或用戶態(tài)的VLAN driver實現(xiàn)。內(nèi)核的VLAN實現(xiàn)方式比較靈活，可以修改內(nèi)核的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，使用Netlink Socket接口進(jìn)行交互，并且能夠高效處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。而用戶態(tài)的VLAN實現(xiàn)方式使用標(biāo)準(zhǔn)的文件訪問函數(shù)操作，可以通過讀寫/proc文件系統(tǒng)或者使用ip命令完成VLAN信息的配置和管理。這兩種方式都各有優(yōu)缺點，可以根據(jù)實際需求選擇。掌握Linux中VLAN實現(xiàn)的原理，有助于加深對網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的理解和應(yīng)用。
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__a__是匯編指令塊，里面都是匯編代碼
用的at&t匯編，也就是Linux下的匯編語言，跟Intel x86匯編翻譯成i386指令是一樣的，就是寫法和符號不同。
里面應(yīng)該是__a__()后嫌信睜面跟芹歲的是一個字符串，包含大量轉(zhuǎn)義字符，你把轉(zhuǎn)移字符翻譯坦弊成對于的格式再看.
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網(wǎng)站題目：探究Linux中VLAN實現(xiàn)原理：源碼剖析(linuxvlan源碼)
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