- 技术背景
- 使用路由器（物理接口、子接口）实现VLAN间通信
- 使用路由器物理接口
- 使用路由器子接口
- 使用VLANIF技术实现VLAN间通信
- 三层交换机和VLANIF接口
- VLANIF配置示例
- 三层通信过程解析
- VLANIF转发流程
传统交换二层组网中，默认所有网络都处于同一个广播域，这带了诸多问题。VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）技术的提出，满足了二层组网隔离广播域需求，使得属于不同VLAN的网络无法互访，但不同VLAN之间又存在着相互访
问的需求。
技术背景
实际网络部署中一般会将不同IP地址段划分到不同的VLAN。
• 同VLAN且同网段的PC之间可直接进行通信，无需借助三层转发设备，该通信方式被称为二层通信。
• VLAN之间需要通过三层通信实现互访，三层通信需借助三层设备。
常见的三层设备：路由器、三层交换机、防火墙等。
• 将二层交换机与路由器的三层接口互联，由三层设备进行路由转发来实现通信。# 使用路由器（物理接口、子接口）实现VLAN间通信
使用路由器（物理接口、子接口）实现VLAN间通信
使用路由器物理接口
路由器三层接口作为网关，转发本网段前往其它网段的流量。
路由器三层接口无法处理携带VLAN Tag的数据帧，因此交换机上联路由器的接口需配置为Access。
路由器的一个物理接口作为一个VLAN的网关，因此存在一个VLAN就需要占用一个路由器物理接口。
路由器作为三层转发设备其接口数量较少，方案的可扩展性太差。
使用路由器子接口
子接口（Sub-Interface）是基于路由器以太网接口所创建的逻辑接口，以物理接口ID+子接口ID进行标识，子接口同物理接口一样可进行三层转发。
子接口不同于物理接口，可以终结携带VLAN Tag的数据帧。
基于一个物理接口创建多个子接口，将该物理接口对接到交换机的Trunk接口，即可实现使用一个物理接口为多个VLAN提供三层转发服务。
子接口处理流程
交换机连接路由器的接口类型配置为Trunk，根据报文的VLAN Tag不同，路由器将收到的报文交由对应的子接口处理。
子接口配置示例
使用VLANIF技术实现VLAN间通信
三层交换机和VLANIF接口
二层交换机（Layer 2 Switch）指的是只具备二层交换功能的交换机。
三层交换机（Layer 3 Switch）除了具备二层交换机的功能，还支持通过三层接口（如VLANIF接口）实现路由转发功能。
VLANIF接口是一种三层的逻辑接口，支持VLAN Tag的剥离和添加，因此可以通过VLANIF接口实现VLAN之间的通信。
VLANIF接口编号与所对应的VLAN ID相同，如VLAN10对应VLANIF 10。
VLANIF配置示例
配置需求:
两台PC分别属于VLAN 10、VLAN 20。通过三层交换机完成
两台PC之间的相互通信。
基础配置
[SW1]vlan batch 10 20
[SW1] interface GigabitEthernet 0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1] port link-type access
[SW1-GigabitEthernet0/0/1] port default vlan 10
[SW1] interface GigabitEthernet 0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2] port link-type access
[SW1-GigabitEthernet0/0/2] port default vlan 20
配置vlanif
[SW1]interface Vlanif 10
[SW1-Vlanif10]ip address 192.168.10.254 24
[SW1]interface Vlanif 20
[SW1-Vlanif20]ip address 192.168.20.254 24
三层通信过程解析
VLANIF转发流程
假设PC、三层交换机上都已存在相应的ARP或MAC表项。
PC1与PC2之间通信过程如下：
PC1通过本地IP地址、本地掩码、对端IP地址进行计算，发现目的设备PC2与自身不在同一个网段，判断该通信为三层通信，将去往PC2的流量发给网关。PC1发送的数据帧：源MAC = MAC1，目的MAC = MAC2。
交换机收到PC1发送的去往PC2的报文，经解封装发现目的MAC为VLANIF10接口的MAC地址，所以将报文交给路由模块继续处理。
路由模块解析发现目的IP为192.168.20.2，非本地接口存在的IP地址，因此需要对该报文三层转发。
查找路由表后，匹配中VLANIF20产生的直连路由。
因为匹配的为直连路由，说明已经到达最后一跳，所以交换机在ARP表中查找192.168.20.2，获取192.168.20.2的MAC地址，交由交换模块重新封装为数据帧。
交换模块查找MAC地址表以明确报文出接口、是否需要携带VLAN Tag。
最终交换模块发送的数据帧：源MAC = MAC2，目的MAC = MAC3，VLANTag = None。
