前言
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。 本次主要描述如何实现不同VLAN之间的相互通信。
目录
前言
VLAN间通信
使用路由器物理接口
使用路由器子接口
三层交换机和VLANIF接口
VLANIF转发流程
三层通信过程
二、三层接口对比
实验简述＋配置【后面补充】
不同子网、不同VLAN的通信：
VLAN间通信
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
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。
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VLAN 10对应VLANIF 10。
VLANIF转发流程
1）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。
2）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。
3）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，VLAN Tag = None。
三层通信过程
1）PC处理流程：PC发送报文前往2.3.4.5，经判断目的IP非本地网段，故将报文发送给网关。
2） SW1处理流程：SW1收到数据帧之后根据目的MAC查找MAC地址表转发数据帧。
3） SW2处理流程：SW2收到数据帧之后，查看目的MAC为自身接口VLANIF10的MAC地址，交由路由模块在路由表中查找2.3.4.5。 SW2路由查找结果为匹配缺省路由，出接口为VLANIF30、下一跳为192.168.30.2，查找ARP获取192.168.30.2的MAC地址。
4） SW2处理流程：SW2查找ARP表项获取到192.168.30.2的MAC地址，将报文（源MAC替换为VLANIF30的接口MAC）转交给交换模块，交换模块查找MAC地址表确定出接口,同时确认发送报文时是否携带VLAN Tag。
5）R1处理流程：查看数据帧的目的MAC为自身接口MAC，查看目的IP，非自身IP地址，查找路由表，匹配默认路由，交给运营商转发，同时执行NAT将报文源IP、Port转换。
二、三层接口对比
实验简述＋配置【后面补充】
不同子网、不同VLAN的通信：
1.部署路由器，使用路由器的多个接口来连接不同的子网
缺点：路由器的接口是宝贵的资源，所以路由器的接口数量非常少
2.部署路由器，使用路由器的一个接口完成多个网段的连接（单臂路由）
路由器的一个接口只能用于连接一个网段
如果需要连接多个网段，可以使用虚拟化技术，将一个物理接口虚拟化为多个子接口
[AR2]interface GigabitEthernet 0/0/0.1
每一个子接口都可以配置网段地址信息
[AR2-GigabitEthernet0/0/0.1]ip address 192.168.1.254 24
[AR2-GigabitEthernet0/0/0.2]ip address 172.16.2.254 24
子接口的MAC是通过物理接口映射的：
在数据转发过程中，子接口不能通过数据帧的DMAC，来判断数据是否在该子接口接收
为了解决该问题，通过保留数据帧的VLAN标签来实现
路由器设备的子接口如何识别不同的VLAN标签？
[AR2-GigabitEthernet0/0/0.1]dot1q termination vid 10
1.该子接口可以接收VLAN id 为10的数据
2.该子接口在接收数据时，可以将数据的标签VLAN id 10进行剥离
3.该子接口在发送数据时，可以将数据打上VLAN id 10的标签
子接口不具备物理接口的arp广播报文处理的能力
[AR2-GigabitEthernet0/0/0.2]arp broadcast enable
缺点：所有子接口接收的数据信息，最终都会由实际的物理接口做转发
容易造成网络拥塞
单臂路由实验拓扑：
3.部署三层交换机，使用交换机的三层功能来实现不同网段的数据转发
三层功能：可以配置IP地址的接口，能够转发不同网段的数据
交换机如何获得可以配置IP地址的接口？
通过虚拟化，将VLAN进行三层功能的赋予，称之为vlanif
[S4]interface vlanif 10 （vlanif 和 VLAN 是一一对应的关系）
[S4-Vlanif10]ip address 192.168.1.254 24
VLAN if接口具备的功能：
1.配置IP地址
2.接收对应的VLAN 标签数据
3.接收数据可以剥离对应的VLAN标签
4.发送数据可以添加对应的VLAN标签文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-716659.html
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