在局域網部署中,VLAN 技術通過隔離廣播域提升了網絡安全性和穩定性,但不同 VLAN 間的通信需求又成了新的難題。比如財務部門的電腦(VLAN 10)需要訪問服務器區(VLAN 20)的數據,該如何實現?今天來拆解 3 種方案,理清思路。
一、先搞懂:為什么同 VLAN 能直接通信,跨 VLAN 卻不行?
其實核心在于通信層級的差異:
同 VLAN 且同網段的設備,屬于二層通信,通過 MAC 地址表就能直接轉發數據幀,無需額外設備;
不同 VLAN 對應不同網段,必須通過三層通信實現互訪,這就需要路由器、三層交換機等設備介入,靠 IP 地址和路由表來轉發報文。
二、方案 1:路由器物理接口 —— 原理簡單但幾乎被淘汰
早年網絡規模較小時,有人會用路由器的物理接口做 VLAN 網關:給每個 VLAN 分配一個路由器接口,比如 VLAN 10 對應 GE0/0/1,VLAN 20 對應 GE0/0/2,接口分別配置對應網段的 IP(如 192.168.10.254/24、192.168.20.254/24)。
但這種方式的致命缺點是接口占用太多—— 有 10 個 VLAN 就需要 10 個物理接口,路由器接口數量根本不夠用,擴展性極差。現在除了極簡單的場景,基本沒人用了。
方案 2:路由器子接口
子接口(Sub-Interface)是基于路由器以太網接口所創建的邏輯接口,(如 GE0/0/1.10、GE0/0/1.20),每個子接口對應一個 VLAN。以物理接口ID+子接口ID 進行標識,子接口同物理接口一樣可進行三層轉發。子接口不同于物理接口,可以終結攜帶VLAN Tag 的數據幀。基于一個物理接口創建多個子接口,將該物理接口對接到交換機的Trunk 接口,即可實現使用一個物理接口為多個VLAN 提供三層轉發服務。
子接口終結VLAN 的實質包含兩個方面:
對接口接收到報文,剝除VLAN 標簽后進行三層轉發或其他處理。
對接口發出的報文,又將相應的VLAN 標簽添加到報文中后再發送。
方案 3:三層交換機 VLANIF
二層交換機(Layer 2 Switch)指的是只具備二層交換功能的交換機。
三層交換機(Layer 3 Switch)除了具備二層交換機的功能,還支持通過三層接口(如VLANIF 接口)實現路由轉發功能。
VLANIF 接口是一種三層的邏輯接口,支持VLAN Tag 的剝離和添加,因此可以通過VLANIF 接口實現VLAN 之間的通信。
VLANIF 接口編號與所對應的VLAN ID 相同,如VLAN 10 對應VLANIF 10。
VLANIF 配置示例
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舉個例子,VLAN 10 的 PC1(192.168.10.2)要訪問 VLAN 20 的 PC2(192.168.20.2):通過三層交換機完成兩臺PC 之間的相互通信。
基礎配置:
[SW1]vlan batch 10 20
[SW1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[SW1-Gigabittenet0/0/1]portlink-typeaccess
[SW1-GigabitEthernet0/0/1] port default vlan 10
[SW1] interface GigabitEthenet 0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
[SW1-GigabitEthernet0/0/2] port default vlan 20
配置vlanif:
[SW1]interface Vianif 10
[SW1-Vlanif10]ip address 192.168.10.254 24
[SW1]interface Vlanif 20
[SW1-Vlanif20]ip address 192.168.20.254 24
假設PC、三層交換機上都已存在相應的ARP 或MAC 表項。
PC1 與PC2 之間通信過程如下:
PC1 通過本地IP 地址、本地掩碼、對端IP 地址進行計算,發現目的設備PC2 與自身不在同一個網段,判斷該通信為三層通信,將去往PC2 的流量發給網關。PC1 發送的數據幀:源MAC = MAC1, 目的MAC = MAC2。
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