VLAN间通信的技术原理与实验案例

VLAN间通信的原理是很多初学者想要了解的知识，今天阿祥简单的介绍下它的原理。

比喻来说：VLAN间通信就像是给一栋大楼（一个物理网络）里的每个部门（每个VLAN）安装了内部电话总机系统。虽然各部门有自己独立的房间（广播域隔离），但通过这个总机系统（三层路由设备），他们之间可以按照规则进行通话。

下面阿祥深入了解一下其技术原理、主流实现方式。

VLAN间通信的基本原理

默认情况下，VLAN之间是相互隔离的，这种隔离发生在数据链路层（第二层）。实现VLAN间通信，本质上是需要引入网络层（第三层）的路由功能，让路由器或三层交换机根据IP地址来转发数据包。

这个过程可以类比现实生活中的邮件分拣：

识别目标网络：当属于VLAN 10的主机A想要与属于VLAN 20的主机B通信时，A会判断B的IP地址与自己不在同一网段。于是，A将数据包发送给其预设的“邮局”——网关（通常是一个VLAN接口的IP地址）。

路由查找：网关设备（路由器或三层交换机）收到数据包后，会检查其目标IP地址，并查询自身的“路由表”（就像邮局查询邮政编码），确定数据包应该从哪个接口转发出去才能到达目标网络（VLAN 20）。

重新封装并转发：网关设备将数据包转发到连接VLAN 20的接口。在发送前，它会将数据帧的源MAC地址改为自己的MAC地址，目标MAC地址改为主机B的MAC地址（或下一跳设备的MAC地址），然后发送出去。

这样，数据包就成功地从一个VLAN被“路由”到了另一个VLAN。

三种主流的实现方式

1、传统多物理接口路由

技术实现：为每个VLAN分配一个独立的物理路由器接口

优势：实现简单，隔离性最好。

2、单臂路由

技术实现：在路由器的一个物理接口上创建多个逻辑子接口，通过一条Trunk链路连接交换机。

优势：节省物理接口和线缆，成本较低。

3、三层交换机实现vlan间路由通信

技术实现：交换机集成了二层交换和三层路由功能，通过创建虚拟接口作为每个VLAN的网关。

优势：高性能（硬件ASIC芯片转发）；简化网络架构（无需额外设备）。

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