在《車載以太網交換機入門基本功（2）》中提到，報文通過攜帶Tag字段，表明報文所屬的VLAN。本文將介紹攜帶Tag報文在VLAN下的轉發過程。而在實際轉發過程中，交換機的端口屬性起到關鍵作用。

交換機端口屬性

交換機的端口屬性包括三大屬性：VID、PVID、Tag/Untag。

• VID

端口所屬的VLAN。只有處在同一個VLAN下才能通信。當攜帶特定VID的廣播報文發送至交換機時，交換機會查詢端口的VID屬性，轉發到具有同一個VID屬性的端口。同一個端口可以同時處在不同VLAN下，即一個端口的VID屬性可能有多個；而不同端口也可以在同一個VLAN下，即同個VID下也可能有多個端口。

• PVID

Port VLAN ID，端口的入口屬性。當不帶tag的報文進入交換機時，端口會給報文加上tag，加上的VID是該端口的PVID值。不同于VID屬性，一個端口只能有一個PVID屬性。PVID屬性使得交換機內部的報文都帶tag。

• Tag/Untag

端口的出口屬性，決定了從交換機端口發出的報文是否攜帶tag。Tag 屬性會保留報文的tag，Untag屬性會剝除報文的tag。

報文從進入交換機、轉發、從交換機發出的過程中，都受到這三個屬性的影響——PVID影響進入過程；VID影響轉發過程；而Tag/Untag影響發出過程。

轉發過程

涉及到發送、轉發和接收三個過程。下面將著眼于報文在這三個過程中的變化，細致了解VLAN是如何起到限制廣播域的作用。

• 轉發

設備發出的報文分為帶tag和不帶tag兩種，都會發送到交換機上。

根據報文是否帶tag，交換機的處理方式有兩種：

- 不帶tag報文進入交換機時，會根據交換機端口的PVID屬性，加上相應的tag，之后按照帶tag報文的轉發規則進行轉發。

- 帶tag報文進入交換機后，根據tag轉發到具有相同VID屬性的端口上，從該端口向外轉發。

• 接收

根據報文tag，從相同VID屬性的端口上向外轉發。交換機向外轉發時，根據端口的Tag/Untag屬性，決定向外發送的報文是否攜帶tag。

以下圖的報文轉發為例：首先，不帶tag報文進入交換機端口1，端口1根據自身的PVID屬性，給報文加上tag；接著，根據報文tag的VID，查詢具有相同VID屬性的端口（這里是端口2），發給端口2；最后，端口2根據自身的Tag/Untag屬性，對報文的tag進行保留/剝除處理，并把報文從端口2發出。

圖 攜帶VLAN的MAC報文格式

以上的轉發過程能夠保證同一VLAN下的正常通信，并隔離不同VLAN的通信。看起來無懈可擊，但其中存在一個小問題：當端口收到帶tag報文，其VID和端口的VID屬性不一致時，交換機會采取什么措施嗎？答案是：如果沒有特殊設置，交換機照收不誤。因為在上述VLAN轉發過程中，著重關注的是報文“去向何處”，而對于報文是否來自同一VLAN下的設備，并不太在意，這就容易造成“敵我不分”。過多的非同一VLAN下的報文進入交換機，會影響交換機處理效率，導致通信受阻；更甚者，一旦線路被攔截并偽造信息，這些信息無阻礙的進入交換機后，很可能發送到其他設備上，造成無法估量的損失。因此，對進入交換機的報文，應該進行一定的審查，這就是端口過濾功能：進門前先對暗號！

開啟端口過濾功能后，上圖的轉發過程中，報文從端口1進入交換機的過程發生變化：端口1先提取報文的VID，判斷自身的VID屬性是否存在該值，如果存在則接收，報文順利進入交換機；否則丟棄報文。這樣確保報文的發送和接收都來自同一VLAN，提高安全性和效率。

端口過濾功能還可以針對源地址和目的地址進行設置，過濾特定的MAC地址，保證線路的專用性。

通過VLAN ID、端口屬性和端口過濾功能，能夠實現廣播域的有效限制。但是，當多個報文需要進行轉發時，會出現擁塞情況。此時，前文提到的PCP優先級就可以派上用場！在《車載以太網交換機入門基本功（4）》中將詳細介紹，這也是該系列的最后一篇，敬請期待！

經緯恒潤作為OPEN聯盟會員和AUTOSAR聯盟的高級合作伙伴，長期為國內外各大OEM和供應商提供涵蓋TCP/IP、SOME/IP、DoIP、AVB、TSN、DDS等技術領域的設計和測試咨詢服務，積極研發和探索車載網絡前沿技術和工程應用。通過多個項目的實踐經驗，已建立了高質量、本土化的設計與測試一體化解決方案，為整車網絡架構提供可靠支持。