1 VLAN间通信技术背景
实际网络部署中一般会将不同IP地址段划分到不同的VLAN。
同VLAN且同网段的PC之间可直接进行通信，无需借助三层转发设备，该通信方式被称为二层通信。
VLAN之间需要通过三层通信实现互访，三层通信需借助三层设备。
常见的三层设备:路由器、三层交换机、防火墙等。
将二层交换机与路由器的三层接口互联，由三层设备进行路由转发来实现通信。
2 路由器实现VLAN间通信
2.1 路由器物理接口
路由器三层接口作为网关，转发本网段前往其它网段的流量。
路由器三层接口无法处理携带VLAN Tag的数据帧，因此交换机上联路由器的接口需配置为Access.
路由器的一个物理接口作为一个VLAN的网关，因此存在一个VLAN就需要占用一个路由器物理接口。
路由器作为三层转发设备其接口数量较少，方案的可扩展性太差。
2.2 路由器子接口
子接口(Sub-lnterface)是基于路由器以太网接口所创建的逻辑接口，以物理接口ID+子接口ID进行标识，子接口同物理接口一样可进行三层转发。
子接口不同于物理接口，可以终结携带VLAN Tag的数据帧。
基于一个物理接口创建多个子接口，将该物理接口对接到交换机的Trunk接口，即可实现使用一个物理接口为多个VLAN提供三层转发服务。
2.2.1 子接口处理流程
交换机连接路由器的接口类型配置为Trunk，根据报文的VLAN Tag不同，路由器将收到的报文交由对应的子接口处理。
2.2.2 子接口配置示例
3 VLANIF技术实现VLAN间通信
3.1 三层交换机和VLANIF接口
二层交换机(Layer 2 Switch)指的是只具备二层交换功能的交换机。
三层交换机(Layer 3 Switch)除了具备二层交换机的功能，还支持通过三层接口(如VLANIF接口)实现路由转发功能。
VLANIF接口是一种三层的逻辑接口，支持VLAN Tag的剥离和添加，因此可以通过VLANIF接口实现VLAN之间的通信。
VLANIF接口编号与所对应的VLAN ID相同，如VLAN 10对应VLANIF 10。
3.2 VLANIF配置示例
配置需求：两台PC分别属于VLAN10、VLAN20。通过三层交换机完成两台PC之间的相互通信。
1.基础配置
[SW1] vlan batch 10 20
[Sw1] interface GigabitEthernet 0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1] port link-type access
[SWi-GigabitEthernet0/0/1] port default vlan 10
[SW1] interface GigabitEthernet 0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2] port link-type access
[SW1-GigabitEthernet0/0/2] port default vlan 202.配置VLANIF
[SW1] interface Vlanif 10
[SW1-Vlanif10] ip address 192.168.10.254 24
[SW1]interface Vlanif 20
[SW1-Vlanif20]ip address 192.168.20.254 243.3 VLANIF转发流程
假设PC、三层交换机上都已存在相应的ARP或MAC表项。
PC1与PC2之间通信过程如下:
PC1通过本地IP地址、本地掩码、对端IP地址进行计算，发现目的设备PC2与自身不在同一个网段，判断该通信为三层通信，将去往PC2的流量发给网关。PC1发送的数据帧：源MAC=MAC1，目的MAC=MAC2。
交换机收到PC1发送的去往PC2的报文，经解封装发现目的MAC为VLANIF10接口的MAC地址，所以将报文交给路由模块继续处理。
路由模块解析发现目的IP为192.168.20.2，非本地接口存在的IP地址，因此需要对该报文三层转发。查找路由表后，匹配中VLANIF20产生的直连路由。
因为匹配的为直连路由，说明已经到达最后一跳，所以交换机在ARP表中查找192.168.20.2，获取192.168.20.2的MAC地址，交由交换模块重新封装为数据帧。
交换模块查找MAC地址表以明确报文出接口、是否需要携带VLAN Tag。最终交换模块发送的数据帧：源MAC=MAC2，目的MAC=MAC3，VLAN Tag= None。
4 三层通信过程解析
4.1 网络拓扑
以该拓扑为例，讲解VLAN 10内PC1到Internet上的服务器(2、3、4、5)的通信过程。
4.2 连接逻辑图
4.3 通信过程
1.PC处理流程：PC发送报文前往2.3.4.5，经判断目的IP非本地网段，故将报文发送给网关。
2.SW1处理流程：SW1收到数据帧之后根据目的MAC查找MAC地址表转发数据帧。
3.SW2处理流程：
SW2收到数据帧之后，查看目的MAC为自身接口VLANIF 10的MAC地址，交由路由模块在路由表中查找2.3.4.5。
SW2路由查找结果为匹配缺省路由，出接口为VLANIF30、下一跳为192.168.30.2，查找ARP获取192.168.30.2的MAC地址。
4.SW2处理流程：
SW2查找ARP表项获取到192.168.30.2的MAC地址，将报文(源MAC替换为VLANIF 30的接MAC)转交给交换模块，交换模块查找MAC地址表确定出接口，同时确认发送报文时是否携带VLAN Tag。
5.R1处理流程：
查看数据帧的目的MAC为自身接口MAC，查看目的IP，非自身IP地址，查找路由表，匹配默认路由，交给运营商转发，同时执行NAT将报文源IP、Port转换
