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)。

更多VLAN互访实验介绍


如果VLAN间有了互访的需求,那该如何实现呢?(华为华三早期解决方案)

华为 H3C交换机VLAN聚合功能(实现不同VLAN,同一网段,二层隔离,三层互通)

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