過濾服務功能用來設定界限,以限制不同的VLAN 的成員之間和使用單個MAC 地址和組MAC 地址的不同協議之間進行幀的轉發。幀過濾依賴於一定的規則,交換機根據這些規則來決定是轉發還是丟棄相應的幀。
早期的802.1d 標 准(1993 ),定義的基本過濾服務規定,交換機必須廣播所有的組MAC 地址的包到所有的端口。新的802.1d 標准(1998 )定義的擴展過濾服務規定,對組MAC 地址的包也可以進行過濾,對於交換機的外連端口要過濾掉所有的組播地址包。
如果沒有設置靜態的或者動態的過濾條件,交換機將采用缺省的過濾條件。擴展過濾服務功能使用GMRP(Group Multicast Registration Protocol) ,通過產生、刪除一個組或者組成員,來控制交換機的動態組轉發和組過濾。
交換機和工作站使用GMRP 來申明他們是否願意接收一個組MAC 地址的幀。GMRP 協議在網上的交換機之間傳波這樣的組信息,使得交換機能夠更新它們的過濾信息以實現擴展服務功能。
交換機在不做任何配置的情況下,就具有過濾服務和擴展過濾服務功能。對舊的交換機、集線器、路由器,由於它不支持動態的組播地址過濾,因而在與它們連接的相應端口要進行擴展過濾配置。
交換機根據過濾數據庫來進行幀的過濾,交換機可以通過動態學習和手工配置兩種方式來維護過濾數據庫。交換機檢查過濾數據庫,根據以下條件來決定某個MAC 地址或者某個VLAN 標識的包是否應該轉發到某一個端口:
在第二層,可以支持基於端口的VLAN 和基於MAC 地址的VLAN .基於端口的VLAN 可以快速的劃分單個交換機上的沖突域,基於MAC 地址的VLAN 可以支持筆記本電腦的移動應用。
第三層交換機的第三層VLAN ,不僅可以手工配置,也可以由交換機自動產生。交換機通過對數據包的分析後,自動配置VLAN ,自動更新VLAN 的成員。第三層交換機能夠工作在以DHCP(Dynamic Host Control Protocol)分配IP 地址的網絡環境中。
交換機能自動發現IP 地址,動態產生基於IP 子網的VLAN ,當通過DHCP 分配一個新的IP 地址時,第三層交換機能很快的定位這個地址。第三層交換機通過IGMP 、GMRP 、ARP 和包探測技術來更新其三層的VLAN 成員組。通過基於WEB 的網絡管理界面,可以對自動學習的范圍進行設定:自動學習可以是完全不受限、部分受限或者完全禁止。
VLAN 通過對發送和過濾的限制提高了網絡的性能。第三層交換機通過偵聽來更新VLAN 成員表,根據數據包頭的成員信息來做出轉發或過濾決定。下面是交換機處理VLAN 的幾個過程。
數據幀入站:
交換機根據入站數據幀的VLAN 標識號(VID )將它們分類,無標號的為一類,標號相同的為一類。交換機根據VID 來決定轉發或者丟棄一個數據包,同時交換機也可以分配一個VID 給一個無標記幀或者貼了優先級標記的幀。