vlanif接口详解简述vlanif接口的原理及作用

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mob6454cc7b8169 2024-02-15 15:35:47

文章标签 vlanif接口详解网络 p2p 华为 IP 文章分类 云原生云计算

一、技术背景

1、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。

2、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。

二、使用VLANIF技术实现VLAN间通信

1、交换机

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。

2、VLANIF接口

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、VLANIF转发流程

（1）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,

（2）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VLANIF 10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VLANIF 20产生的直连路由。

（3）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表中查找目的IP，获取目的IP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、实验

（1）拓扑图

vlanif接口详解简述vlanif接口的原理及作用_vlanif接口详解

（2）配置虚拟接口

1）配置VLAN 10的虚拟接口

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2）配置VLAN 20的虚拟接口

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（3）测试：使用不同虚拟局域网中（VLAN）的PC进行ping通测试。例如用PC1和PC3互相ping。

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三、单臂路由技术实现VLAN间通信

1、路由器三层接口

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。

2、子接口(Sub-Interface)

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，可以处理携带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。