📘 实现VLAN间通信
✅ 一、技术背景与目标
🌐 背景说明：
默认二层交换中，不同VLAN之间互不通信，需三层设备实现转发；
实现跨VLAN通信是企业网络的常见需求；
三种方式实现VLAN间通信：路由器（物理接口/子接口）、三层交换机（VLANIF）。
🎯 本章学习目标：
掌握不同方式实现VLAN间通信；
理解三层转发流程；
能进行实际配置部署。
✅ 二、方式一：使用路由器物理接口实现VLAN间通信
📋 原理：
每个VLAN连接到路由器的一个物理接口；
接口配置对应网段IP地址，作为网关；
交换机到路由器接口需配置为Access口。
⚠ 缺点：
占用多个物理接口，扩展性差；
无法处理带 VLAN Tag 的帧。
✅ 配置示例：
GE0/0/1：192.168.10.254（VLAN 10）
GE0/0/2：192.168.20.254（VLAN 20）
✅ 三、方式二：使用路由器子接口（Router-on-a-Stick）
📋 原理：
路由器一个物理接口拆分为多个子接口；
子接口可处理携带VLAN Tag的数据帧；
交换机对接接口需配置为Trunk口。
✅ 配置命令示例（华为）：
interface GigabitEthernet0/0/1.10
dot1q termination vid 10
ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
interface GigabitEthernet0/0/1.20
dot1q termination vid 20
ip address 192.168.20.254 255.255.255.0
✅ 四、方式三：使用三层交换机 VLANIF 接口通信
📋 原理：
三层交换机内部拥有路由能力；
每个 VLAN 创建一个 VLANIF 接口；
VLANIF 接口即为对应网段的默认网关；
支持 VLAN Tag 的封装和剥离。
✅ VLANIF 配置步骤（华为）：
[SW1] vlan batch 10 20
[SW1] interface GigabitEthernet 0/0/1
[SW1-GE0/0/1] port link-type access
[SW1-GE0/0/1] port default vlan 10
[SW1] interface Vlanif 10
[SW1-Vlanif10] ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
✅ 五、VLANIF通信过程详解（三层转发流程）
🧠 通信步骤概览（PC1→PC2）：
步骤
描述
① PC1判断对端不同网段，将报文发给默认网关VLANIF10
② 交换机接收报文 → MAC表识别 → 转交VLANIF接口
③ 路由模块匹配路由表，确定目标为VLANIF20
④ 交换模块查ARP表封装报文，决定出接口
⑤ 报文被转发至PC2，实现跨VLAN通信
✅ 报文头变化：
原始：源MAC=MAC1，目的MAC=MAC2（VLANIF）
最终：源MAC=MAC2，目的MAC=MAC3（PC2）
✅ 六、拓展案例：VLAN到Internet访问流程（+NAT）
📌 场景描述：
内网PC（VLAN10）访问公网服务器2.3.4.5
需经过R1进行NAT转换并转发
📋 涉及配置：
R1配置静态路由 + NAT
SW2配置缺省路由
使用VLANIF30连接R1，作为外网接口
📋 报文转发路径：
PC1发送报文 → VLANIF10 → 三层转发至VLANIF30
SW2根据缺省路由转发至R1
R1执行 NAT 转换后将数据发往公网
✅ 七、思考题与复盘建议
❓ 思考题：
子接口方案中，交换机连接路由器的接口如何配置？
报文三层转发时，报文头发生哪些变化？
✅ 总结回顾：
模式
接口要求
适用场景
优点
缺点
物理接口
每VLAN一个接口
小规模隔离网络
简单直观
扩展性差
子接口
Trunk+子接口
多VLAN中小型场景
节省接口资源
配置略复杂
VLANIF（三层交换）
单设备完成转发
企业园区、数据中心
转发效率高，配置集中
成本相对较高
🧪 第10章 VLAN间通信 配套练习题
✅ 一、选择题（每题2分）
1. 下列哪种方法不可以实现VLAN间通信？
A. 路由器子接口
B. 三层交换机的VLANIF接口
C. 交换机配置Access口
D. 路由器多个物理接口
✅ **答案：C**
💡 解析：Access口仅用于连接终端，不具备跨VLAN转发能力。
2. VLANIF接口的主要作用是：
A. 提供网管访问接口
B. 实现路由器之间的互访
C. 实现VLAN之间的三层转发
D. 用于交换机下发策略ACL
✅ **答案：C**
3. Router-on-a-Stick技术需要交换机接口配置为：
A. Access
B. Hybrid
C. Trunk
D. VLANIF
✅ **答案：C**
4. VLAN间通信中，使用子接口方案时，每个子接口需配置：
A. VLAN名称
B. IP地址和VLAN ID
C. MAC地址和优先级
D. VLANIF编号
✅ **答案：B**
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✅ 二、判断题（每题1分）
1.（✔）三层交换机能通过VLANIF接口实现不同VLAN间通信。
2.（✘）所有交换机接口都能作为VLAN网关。
3.（✔）Router-on-a-Stick技术中，多个子接口共享一个物理接口。
4.（✔）使用路由器物理接口方式实现VLAN通信需多个物理端口。
5.（✘）VLANIF接口配置在Access接口上使用。
✅ 三、简答题（每题5分）
简述三种常用VLAN间通信方式及其适用场景。
参考答案：
路由器多个物理接口：适合小型网络，结构简单但接口浪费大；
Router-on-a-Stick（子接口方式）：节省端口，适合中小型网络；
三层交换机VLANIF方式：支持内部三层转发，适合大型企业网或数据中心。
配置三层交换机使 VLAN10 和 VLAN20 可通信的命令简述（华为设备）。
参考答案：
vlan batch 10 20
interface GigabitEthernet0/0/1
port link-type access
port default vlan 10
interface GigabitEthernet0/0/2
port link-type access
port default vlan 20
interface Vlanif 10
ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
interface Vlanif 20
ip address 192.168.20.254 255.255.255.0
✅ 四、图解题（每题10分）
题目：
请简述主机A（VLAN 10）与主机B（VLAN 20）通信时，三层交换机内部的转发流程及报文变化。
参考答案：
主机A判断对端IP不在本VLAN → 将报文发给默认网关（VLANIF10）；
VLANIF接口接收报文 → 查找路由表，决定出接口为VLANIF20；
交换机查ARP表，封装目标MAC地址；
最终将报文转发至主机B所在接口，通信建立；
报文的源MAC从A变为VLANIF10，目的MAC为B。
✅ 五、思考题答案
思考题1：
子接口方案中，交换机连接路由器的接口如何配置？
✅ 答： 需配置为 Trunk 口，允许通过所有涉及VLAN的数据帧，并在帧中添加 VLAN Tag，使路由器子接口能识别对应VLAN。
思考题2：
报文三层转发时，报文头发生哪些变化？
✅ 答：
IP头不变（源IP和目的IP不变）；
MAC头改变：
出口接口会将源MAC改为出接口的MAC；
目的MAC为下一跳设备或终端的MAC。