前言

Moxa TSN-G5008-2GTXSFP交换机网络GUI关键可配置功能介绍：1）三种连接方式(Web, Telnet, and RS-232) ；2）Web界面配置，包括 i）功能介绍；ii）设备概要；iii）系统设置；iv）端口配置；v）2层交换功能配置；vi）网络冗余配置；vii）管理功能；viii）安全； ix）维护工具；x）帐户权限表，事件日志描述，以及标准MIB安装顺序。

本文主要关注与TSN功能相关的配置 (v部分)：

配置Moxa交换机的第二层交换功能，包括VLAN、优先级管理、MAC地址、组播及时间感知整形器。请从功能菜单中选择“第二层交换” Layer 2 Switching 选项。

VLAN（IEEE 802.1Q）概述 

IEEE 802.1Q是隶属于IEEE 802.1标准规范的网络通信协议，允许不同网络段同时使用物理网络，通过分段机制实现广播数据包的隔离。该协议为交换机上的以太网帧指定VLAN标签，从而控制数据包的传输路径。

什么是（VLAN）（虚拟局域网）是一种设备组，这些设备可以部署在网络的任何位置，却能像处于同一物理网段一样进行通信。通过VLAN技术，您可以灵活划分网络区域，无需受限于物理连接——这正是传统网络设计的局限性所在。VLAN支持以下三种划分方式：

• 部门级划分——可分别为营销部、财务部、产品开发部设置独立VLAN；
• 层级划分——可为总监、经理、普通员工分别配置不同VLAN；
• 使用场景划分——可为邮件用户和多媒体用户分别设置专属VLAN。

VLAN技术优势

作为网络分段解决方案，VLAN技术相比传统网络架构展现出显著灵活性。其应用优势还包括三大核心价值：

• 网络设备迁移便捷性：传统网络管理员需耗费大量时间处理设备迁移，当用户迁移至不同子网时，必须手动更新主机地址。而采用VLAN架构后，若营销VLAN中的设备迁移至网络其他区域的端口且保持原有子网归属，只需将新端口配置为营销VLAN即可，无需重新布线。
• 安全性增强：VLAN内设备仅能与同属该VLAN的设备通信。当营销VLAN设备需要与财务VLAN设备通信时，必须通过路由设备或第三层交换机进行中转。
• 流量管控优化：传统网络中，广播流量会无差别地发送至所有设备，容易造成网络拥塞。而VLAN架构通过精准划分通信对象，显著提升网络运行效率。

管理VLAN

新启用或初始化的Moxa交换机默认配置一个VLAN——即默认VLAN。该VLAN包含以下定义：

• VLAN名称：管理VLAN

• 802.1Q VLAN ID：1（若需标签化）

所有端口初始均归属于该VLAN，且该VLAN是唯一可通过网络访问Moxa交换机管理软件的VLAN。

跨VLAN通信

若需实现同一VLAN内设备与不同VLAN设备的通信，需部署具备双VLAN连接功能的路由器或第三层交换设备。只有当所有VLAN均接入同一路由或第三层交换设备时，才能实现跨VLAN通信。

VLAN标签与非标签成员关系：Moxa交换机支持802.1Q VLAN标签技术，该技术允许通过单个物理链路（骨干网、中继链路）传输多个VLAN的流量。在配置VLAN时，需明确区分非标签与标签成员关系的使用场景。简而言之，当端口仅属于单一VLAN时可采用非标签成员关系；若需同时接入多个VLAN，则必须定义标签成员关系。

典型主机（如客户端）通常作为单个VLAN的非标签成员（在Moxa交换机中定义为接入端口），而跨交换机连接则作为所有VLAN的标签成员（定义为中继端口）。

IEEE 802.1Q-2005标准规范了开放分组交换网络中VLAN的运作机制。符合802.1Q标准的数据包会携带额外信息，使交换机能识别端口所属VLAN。若数据帧携带此类信息，则称为标签帧。

为在单个物理链路（骨干网、中继链路）传输多个VLAN，每个数据包必须标注VLAN标识符，以便交换机区分不同VLAN的数据包。跨VLAN通信需借助路由器实现。

Moxa交换机支持三种VLAN端口设置

• 接入端口Access Port：该端口连接未打标签的单一设备。用户需定义默认端口 PVID ，用于分配设备所属的VLAN。当该接入端口的入站数据包转出至其他中继端口时（该端口要求所有数据包携带标签信息），交换机会将此 PVID 插入数据包，以便后续802.1Q VLAN交换机识别。
• 中继端口Trunk Port：该端口连接由未打标签设备、已打标签设备及交换机/集线器组成的局域网。通常中继端口流量必须带有标签。用户也可为中继端口分配 PVID 。中继端口上的未打标签数据包将被赋予默认端口 PVID 作为其VID。
• 混合端口：混合端口与中继端口类似，但用户可显式指定从出站数据包中移除的标签。

下文将说明如何使用这些端口配置不同应用

本应用配置说明：

• 端口1连接单个未标记设备并分配至VLAN 5，需配置为接入端口， PVID 为5。
• 端口2连接局域网，包含两个属于VLAN 2的未标记设备、一个VID 3的标记设备和一个VID 4的标记设备。该端口需配置为混合端口，未标记设备 PVID 为2，标记设备采用固定VLAN（标记）配置， PVID 为3和4。由于每个端口仅支持单一 PVID ，同一端口的所有未标记设备必须属于同一VLAN。
• 端口3连接另一台交换机，需配置为中继端口，通过该端口传输 GVRP 协议。
• 端口4连接单个未标记设备并分配至VLAN 2，需配置为接入端口， PVID 为2。
• 端口5连接单个未标记设备并分配至VLAN 3，需配置为接入端口， PVID 为3。
• 端口6连接一个未标记设备并分配至VLAN5。该端口应配置为 PVID 5的接入端口。
• 端口7连接一个未标记设备并分配至VLAN4。该端口应配置为 PVID 4的接入端口。

应用程序正确配置后：

• 来自设备A的数据包将通过标记VID 5的中继端口3传输。交换机B识别其VLAN后，将数据包转发至端口6，随后移除设备G成功接收的标签，反之亦然。
• 来自设备B和C的数据包将通过标记VID 2的混合端口2传输。交换机B识别其VLAN后，将数据包转发至端口4，随后移除设备F成功接收的标签，反之亦然。
• 来自设备D的数据包将通过标记VID 3的中继端口3传输。交换机B识别其VLAN后，将数据包转发至端口5，随后移除设备H成功接收的标签。来自设备H的数据包将通过标记 PVID 3的中继端口3传输。交换机A识别其VLAN后，将数据包转发至端口2，但不会移除设备D成功接收的标签。
• 来自设备E的数据包将通过标记VID 4的中继端口3传输。交换机B识别其VLAN后，将数据包转发至端口7，随后移除设备I成功接收的标签。来自设备I的数据包将通过标记VID 4的中继端口3传输。交换机A识别其VLAN后，将数据包转发至端口2，但不会移除设备E成功接收的标签。

VLAN管理端口的快速设置

配置参数：

• 显示可选VLAN列表（1）
• 选择作为管理端口的端口

添加一个VLAN

配置参数：

• 输入网口ID
• 为VLAN指定名称
• 指定作为VLAN成员端口的端口

编辑现有端口设置

配置参数：

• 显示VLAN ID
• 显示网口名称
• 指定作为VLAN成员端口的端口

编辑端口设置

备注：VLAN表可查看所有已配置VLAN的概览信息：交换机端口编号，VLAN模式(接入或中继端口)，PVID（VLAN端口默认VID），未标记VLAN列表，已标记VLAN列表

配置参数：

• 将端口配置为访问端口，用于连接单个设备，不带标签（默认Access）
• 将端口配置为中继端口，用于连接另一台支持802.1Q VLAN的交换机
• 将端口配置为混合端口，用于连接另一台支持802.1Q VLAN的Access交换机，或连接包含带标签和/或不带标签设备的局域网
• 为连接到该端口的未标记设备设置默认VLAN ID (1 to 4094)
• 该字段仅在选择Trunk类型时生效。为连接到该端口的标记设备设置其他VLAN ID。使用逗号分隔不同VID (1 to 4094)
• 该字段仅在选择混合端口类型时生效。请为连接到该端口的标记设备设置其他VLAN ID，并在出站数据包中移除需要删除的标签。使用逗号分隔不同VID (1 to 4094)
• 将配置复制至其他端口

优先管理（配置入口与出口的优先级设置）

点击Ingress选项卡，再点击编辑图标，即可配置该端口的默认优先级

添加单流优先级条目

配置参数：

• 选择要添加的流优先级端口
• 请为该条目指定以太网类型（EtherType）的十六进制值
• 为该条目指定子类型十六进制值
• 为该条目选择VLAN ID
• 请在此条目中指定优先级代码点值
• 将配置复制至其他端口

TSN交换机会根据流优先级表中各流优先级列表的条目顺序（自上而下）来检查数据包。例如：在案例1中，以太网类型为0x890F且子类型为0xC0/0xFF的数据包将被视为符合第一条优先级，而非第二条或第三条。

如果未标记的流符合任何用户定义的规则，则将根据每个流的优先级进行处理。如果流不符合任何规则，则将根据默认端口优先级进行处理。

但在案例2中：以太网类型为0x890F且子类型为0xC0的数据包将被视为符合第一条优先级；以太网类型为0x890F且子类型为0xFF的数据包将被视为符合第二条优先级；而以太网类型为0x890F且子类型为“every”的数据包将被视为符合第三条优先级。

出口设置：点击出口选项卡，选择要配置的端口并点击编辑图标

配置参数：

• 允许出口 Untag(去标签)/禁用出站Untag(去标签)
• 将配置复制至其他端口

MAC

包括独立VLAN学习机制，并指导如何配置静态单播及MAC地址表

Moxa的交换机采用独立VLAN学习（IVL）模式。在 IVL 模式下，每个VLAN会创建一个MAC表，这些表将构成多个MAC表。但相同的VID记录会被选中并存入表中。MAC表以MAC+VID的格式存储，同一MAC地址会以不同VID分属不同表。

配置参数：

• 输入VLANID
• 输入端口的MAC地址，例如00:90:e8:01:01:01
• 请指定要为其创建VLAN的端口

配置参数：

• 显示当前MAC学习模式
• 设定MAC地址条目在交换机MAC表中的保留时长（10 to 300）

在配置页面底部查看当前MAC地址表

配置参数：

• MAC地址的编号
• VLAN ID编号
• 该设备的MAC地址
• 学习单播、学习多播、静态单播、静态多播
• 该MAC地址的转发端口

组播

组播过滤能显著提升承载组播流量的网络性能，第二层组播功能的静态组播配置如下

配置参数：

• 指定多播组对应的VLAN ID
• 指定组播MAC地址，例如01:00:5e:01:01:01
• 将端口设置为出站端口，以便将组播流转发至该端口

时间感知整形器配置

选择门控条目

配置参数：

• 显示 slot编号（只读）
• 周期Interval (μs)：在 µs 中选择区间值（取决于条目数量的变量）
• 从列表中选择队列（Q7 to Q0）
• 将配置复制至其他端口

查看时序感知整形器状态

小结：根据Moxa Managed Switch TSN-G5000 Series User Manua文档理解了MOXA TSN-G5008-2GTXSFP配置逻辑，但是很遗憾，用户手册中并未给出测试案例，TAS的测试目前还在摸索中...