不同VLAN间的通信原理

首先我们来看看什么是VLAN

VLAN

VLAN（Virtual Local Area Network）虚拟局域网，是将一个物理的局域网在逻辑上划分成多个广播域的技术。VLAN技术部署在数据链路层。

VLAN能够隔离广播域
广播域是指在网络中能够收到广播消息的范围

每个VLAN都有自己的广播域，广播消息只会在同一个VLAN内传播，不会跨越到其他VLAN中，这样就可以减少广播流量

VLAN通过tag来进行区分：

• VLAN ID 0 阻止任何携带了 VLAN tag 的数据包
• VLAN ID 4095 允许通过携带任何 VLAN tag 的数据包（trunk）
• VLAN ID 1~4094 仅允许携带指定 VLAN ID tag 的数据包

交换机中的VLAN
路由器是基于三层IP地址信息来选择路由和转发数据的，其连接两个网段时可以有效抑制广播报文的转发，但成本较高

通过在交换机上配置VLAN，可以实现在同一个VLAN内的用户可以进行二层互访，而不同VLAN间的用户被二层隔离。这样既能够隔离广播域，又能够提升网络的安全性

交换机的接口可以配置VLAN ID，通过配置对应的逻辑接口VLANIF（Virtual LAN Interface 虚拟局域网接口）可以实现不同VLAN间的通信，具体方法一般是把VLANIF的IP配置为对应的网关

链路类型：用户主机和交换机之间的链路为接入链路，交换机与交换机之间的链路为干道链路

干道链路上通过的帧一般为带Tag的VLAN帧

PVID表示端口在缺省情况下所属的VLAN。缺省情况下，X7系列交换机每个端口的PVID都是1。

access口

Access端口是交换机上用来连接用户主机的端口，只能连接接入链路，只允许唯一的VLAN通过

• 接收数据： 收到不带tag的标数据帧，加上PVID；收到带tag的数据帧，检查VLAN ID是否与PVID相同，相同则接收
• 发送数据： 发送数据帧先剥离tag再发送，发送时端口PVID与VLAN ID不同，则连接该端口的主机不会受到该数据帧

trunk口

Trunk端口是交换机上用来和其他交换机连接的端口，它只能连接干道链路。Trunk端口允许多个VLAN的帧（带Tag标记）通过

• 接收数据： 收到不带tag的数据帧，添加该端口的PVID，然后检查是否在允许通过的VLAN ID列表中，存在则接收；收到带tag的数据帧则直接检查
• 发送数据： 发送数据帧时，VLAN ID与PVID相同，且是该端口允许通过的VLAN ID时，则去掉tag发送；不同且是该端口允许通过的VLAN ID时，保持原有tag发送

不同VLAN间通信原理

如图，Switch为交换机，PC 1和PC 2的IP地址是不同网段的，两台PC与交换机连接的接口为access口，PVID分别为10和20，交换机分别为其设置了对应的VLANIF，地址为两台PC对应的网关。

PC 1与PC 2通信的过程：

1. PC 1发送数据包给Switch，PVID为10的access端口发现这个数据包是不带VLAN tag的，就给这个数据包加上自己的PVID 10的tag，接收
2. 数据包传送到对应的VLANIF 10，VLANIF10接收到之后把MAC头和tag剥离
3. 数据包由路由转发到下一跳，即VLANIF 20
4. VLANIF 20接收到之后把数据包加上MAC头（目的MAC为PC 2的MAC，源MAC为自己的MAC）和VLAN ID为20的tag
5. 数据包来到PVID为20的access端口，这个端口发现数据包携带的tag值与自己的PVID相同，剥离tag发送数据包
6. PC 2接收到数据包