526互联

13 VLAN 间通信

发布时间 2023-09-18 23:31:11作者: 搞笑一下

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。

多臂路由

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。使用路由器物理接口实现VLAN间通信，路由器的物理接口是十分宝贵的，不会采用此方式实现通信

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单臂路由

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。使用路由器子接口,同样一般不采取

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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。子接口需要配置终结的VLAN ID。路由器根据收到报文的VLAN ID选择对应的子接口处理（子接口接受携带VLAN Tag的报文）子接口发送报文时携带配置的termination vid

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配置示例

[R1]interface GigabitEthernet0/0/1.10
[R1-GigabitEthernet0/0/1.10]dot1q termination vid 10  //配置终结VLAN号为10
[R1-GigabitEthernet0/0/1.10]ip address 192.168.10.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1.10]arp broadcast enable      //开启ARP广播功能

逻辑口通信（VLANIF）

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。

配置示例

[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

三层交换机和VLANIF接口

交换模块根据VLAN标签转交给交换模块的对应接口，在转交时会剥离对应的标签，在路由模块将包给交换模块的接口时会打上对应的VLAN标签

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。

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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。

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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。

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