如何使用RTL8370芯片的VLAN方案，可以与CPU的GMAC之间通信呢

Question

如何使用RTL8370芯片的VLAN方案，将每一个PORT作为单独的网口使用，LAN口之间互相不通，可以与CPU的GMAC之间通信呢？
使用的芯片平台是RK3576或者RK3568

Answer 1

下午好🌅🌅🌅
本答案参考通义千问

要实现使用 RTL8370 芯片的 VLAN 方案，将每个 PORT（端口）作为独立网口 使用，并且 LAN 口之间不通，但可以与 CPU 的 GMAC（千兆以太网控制器） 通信，需要结合 RTL8370 的 VLAN 功能、交换机配置以及 CPU 侧的网络设置。以下是详细的解决方案：

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✅ 一、总体目标

• 每个物理端口（PORT）作为一个独立的 LAN 网口。
• 不同 PORT 之间不能互相通信（隔离）。
• 所有 PORT 都可以与 CPU 的 GMAC 进行通信（如通过网关或服务器）。

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✅ 二、关键点说明

1. RTL8370 的 VLAN 功能

RTL8370 是一个支持 VLAN 的二层交换芯片，可以通过配置 VLAN 来实现端口隔离。其主要特性包括：

• 支持 4K 个 VLAN ID。
• 支持基于端口划分 VLAN。
• 支持 IEEE 802.1Q 标准。

2. CPU 的 GMAC

在 RK3576 或 RK3568 平台上，GMAC 是集成在 SoC 中的以太网控制器，通常用于连接外部交换芯片（如 RTL8370）。

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✅ 三、解决方案步骤（详细）

1. 配置 RTL8370 的 VLAN

(1) 设置 VLAN ID

为每个 PORT 分配不同的 VLAN ID，例如：

| PORT | VLAN ID | |------|---------| | PORT1 | VLAN 10 | | PORT2 | VLAN 20 | | PORT3 | VLAN 30 | | PORT4 | VLAN 40 |

(2) 配置端口属于特定 VLAN

将每个 PORT 加入对应的 VLAN，同时将其设置为 untagged 或 tagged，根据实际需求决定是否带 VLAN tag。

⚠️ 注意：如果希望 CPU 的 GMAC 接收带 VLAN tag 的数据包，需确保 GMAC 支持 VLAN offload。

(3) 配置 VLAN 间隔离

在 RTL8370 中，可通过以下方式实现 VLAN 间隔离：

• 将不同 VLAN 的端口配置为 非桥接模式（Non-Bridging）。
• 在交换机中关闭 VLAN 间的转发功能。

(4) 配置 CPU 端口（如 PORT5）

将 CPU 所连接的 PORT（如 PORT5）配置为 Trunk 模式，并允许所有 VLAN ID 通过，以便接收来自各 PORT 的 VLAN 数据包。

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2. 配置 CPU 侧的 GMAC

(1) 开启 VLAN 支持

在 Linux 内核中，确保 GMAC 驱动支持 VLAN offload，可以在设备树中添加如下配置：

&ethernet {
    phy-mode = "rgmii";
    vlan-support = <1>;
};

(2) 创建 VLAN 接口

在 Linux 中，可以使用 vconfig 或 ip 命令创建 VLAN 接口：

# 示例：创建 VLAN 10 接口
ip link add link eth0 name eth0.10 type vlan id 10
ip addr add 192.168.10.1/24 dev eth0.10
ip link set eth0.10 up

重复上述命令，为每个 VLAN 创建对应的接口。

(3) 配置 IP 地址和路由

为每个 VLAN 接口配置 IP 地址，使其能够与外网通信。

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3. 交换机与 CPU 的连接方式

(1) 采用 Trunk 模式连接

将 CPU 所连接的 PORT（如 PORT5）设置为 Trunk 模式，并允许所有 VLAN 通过。

(2) 确保 CPU 能够识别 VLAN tag

如果 GMAC 支持 VLAN offload，则可以直接处理带有 VLAN tag 的数据包；否则，需要在内核中启用 VLAN 模块进行解封装。

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✅ 四、代码示例（Linux 内核配置）

1. 设备树配置（DTS）

&ethernet {
    compatible = "rockchip,rk3568-gmac";
    reg = <0x0 0x1a00000 0x0 0x1000>;
    interrupts = <GIC_SPI 114 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    phy-handle = <&phy0>;
    phy-mode = "rgmii";
    vlan-support = <1>;
};

2. VLAN 接口配置脚本（shell）

#!/bin/bash

# 创建 VLAN 接口
for vid in 10 20 30 40; do
    ip link add link eth0 name eth0.$vid type vlan id $vid
    ip addr add 192.168.$vid.1/24 dev eth0.$vid
    ip link set eth0.$vid up
done

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✅ 五、验证方法

1. 检查 VLAN 接口状态：

   ip a show
   

2. 测试不同 VLAN 之间的通信：

   • 使用 ping 测试同一 VLAN 内部通信。
   • 使用 ping 测试不同 VLAN 之间是否不通（应被阻断）。

3. 测试 CPU 与各 VLAN 通信：

   • 从 CPU 的 VLAN 接口 ping 各个 PORT 的 IP 地址，确认通信正常。

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✅ 六、注意事项

• 确保 RTL8370 的固件版本支持 VLAN 和端口隔离功能。
• 若使用 Linux 内核，建议使用较新版本（>=5.0）以获得更好的 VLAN 支持。
• 如果使用的是用户空间应用（如 OpenWRT），请确保 VLAN 配置正确。

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✅ 七、总结

| 步骤 | 说明 | |------|------| | 1 | 为每个 PORT 分配独立 VLAN ID | | 2 | 配置 RTL8370 的 VLAN 与端口隔离 | | 3 | 配置 CPU 的 GMAC 支持 VLAN | | 4 | 在 Linux 中创建 VLAN 接口并配置 IP | | 5 | 验证通信是否符合预期 |

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如需进一步帮助，可以提供具体的硬件连接图或 RTL8370 的配置工具（如 rtl8370_tool）的使用方法。