📘 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）：

✅ 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：

1. PC1发送报文 → VLANIF10 → 三层转发至VLANIF30
2. SW2根据缺省路由转发至R1
3. 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：

1. 子接口方案中，交换机连接路由器的接口如何配置？
2. 报文三层转发时，报文头发生哪些变化？

✅ 总结回顾：

🧪 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）

1. 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。

2. 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：

1. 主机A判断对端IP不在本VLAN → 将报文发给默认网关（VLANIF10）；
2. VLANIF接口接收报文 → 查找路由表，决定出接口为VLANIF20；
3. 交换机查ARP表，封装目标MAC地址；
4. 最终将报文转发至主机B所在接口，通信建立；
5. 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。