在上一篇文章留的小問題中，如果兩臺電腦的IP地址在同一個網(wǎng)段，電腦會認為在同一個廣播域，所以，如果倆電腦加入相同的VLAN，必然可以互通；但如果加入了不同的VLAN，由于彼此"聽"不到對方的ARP廣播，自然也不會應(yīng)答，所以無法互通。

如果倆電腦的IP地址不在同一個網(wǎng)段，電腦會認為不在同一個廣播域，會各自找自己網(wǎng)段的網(wǎng)關(guān)。現(xiàn)實生活中一個房間可能會有多個門，但一個廣播域只能有一個網(wǎng)關(guān)。所以，電腦的IP地址不在同一個網(wǎng)段，不論是否在一個VLAN，都不能互通。

一般地，在進行IP地址規(guī)劃時，一個VLAN規(guī)劃在一個網(wǎng)段，不同VLAN規(guī)劃在不同的網(wǎng)段。

也許有同學產(chǎn)生了疑問：VLAN雖然控制了廣播域，提高了網(wǎng)絡(luò)性能，但是不同VLAN間不能互訪也不成啊，難道電腦間要通信只能在同一個VLAN同一個網(wǎng)段？

當然不是了，VLAN只是在二層進行了隔離，目的是控制廣播幀。VLAN間要互通，可以通過三層來實現(xiàn)，即所謂的VLAN間路由。

提到路由，最先想到的就是路由器。不錯，用路由器的確可以實現(xiàn)VLAN間互通。

要在VLAN間互訪，那么VLAN內(nèi)的電腦必須填寫網(wǎng)關(guān)（gateway）地址，網(wǎng)關(guān)地址就是該VLAN連接的三層設(shè)備的接口地址。

圖中，PCA訪問PCC，由于PCA和路由器的端口1都在VLAN2內(nèi)，所以可以通過ARP互相獲得對方的MAC地址；同理，PCC和路由器的端口3也可以得到對方的MAC地址。

PCA發(fā)出訪問PCC的標準幀，交換機端口1收到后打上tag變成802.1Q幀，VID為2，然后送到端口3。端口3拆去tag變成標準幀后發(fā)出。路由器端口1收到后拆除以太網(wǎng)封裝，查找路由表后送到端口3，端口3通過ARP獲取PCC的MAC地址后，封裝為標準以太網(wǎng)幀發(fā)出。交換機端口12收到后打上tag變成802.1Q幀，VID為4，然后送到端口9，端口9拆去tag變回標準幀發(fā)給了PCC。

看上去毫無問題，非常完美！可是，交換機上有3個VLAN，路由器就需要3個端口。如果交換機上有30個VLAN呢？

交換機上的端口數(shù)量通常很多，24口、48口甚至更多，由于交換機的所有端口僅支持以太網(wǎng)，所以交換機的全名叫"以太網(wǎng)交換機"。

但路由器就不同了，路由器的主要功能不僅是實現(xiàn)三層轉(zhuǎn)發(fā)，更重要的是實現(xiàn)不同鏈路層協(xié)議之間的互通，即所謂的"異種網(wǎng)絡(luò)"互通。鏈路層協(xié)議有很多，除了我們熟悉的以太網(wǎng)外，還有PPP、HDLC、幀中繼、ATM等等。所以路由器的接口一般都是由支持不同鏈路層協(xié)議的擴展板卡提供，實現(xiàn)不同鏈路層協(xié)議之間的互通。

所以，路由器實際上并沒有那么多的以太網(wǎng)端口！即使有，一個VLAN占一個端口，也顯得太浪費了。

不過，路由器的以太網(wǎng)口可以支持"子接口"！

子接口是一種邏輯接口，一個物理接口可以劃分出多個"子接口"。一條公路，中間劃條線就是雙車道，劃兩條線就是三車道，但實際上還是一條路。

路由器一個接口劃成多個子接口，每個子接口處理不同VLAN的幀，就可以節(jié)省大量的物理接口。

這種形式，叫做單臂路由。

圖中，路由器G0/0是物理接口，劃分了三個子接口G0/0.1、G0/0.2和G0/0.3，每個子接口綁定一個VID，專門負責處理攜帶此VID的802.1Q幀，同時配置一個IP地址作為該VLAN的網(wǎng)關(guān)。

交換機通過一個Trunk接口連接路由器G0/0接口。

PCA訪問PCB時，PCA發(fā)出的標準幀被交換機打上VID2，成為802.1Q幀后來到Trunk接口（Trunk接口一般默認PVID為1），Trunk接口發(fā)現(xiàn)此幀的VID與自己的PVID不同，把此802.1Q幀原樣發(fā)給路由器。路由器G0/0接口收到后，根據(jù)攜帶的VID交給子接口G0/0.1，G0/0.1一看VID，沒錯，是我的貨，拆除以太網(wǎng)封裝，送到路由器轉(zhuǎn)發(fā)進程查找路由表，路由器根據(jù)目的IP地址，把數(shù)據(jù)包送到子接口G0/0.2，G0/0.2封裝為以太網(wǎng)幀，并打上VID3變成802.1Q幀后發(fā)給交換機，交換機收到后根據(jù)VID送到連接PCB的端口，端口拆除tag變成標準幀后發(fā)給PCB。

在單臂路由中，路由器只需要一個接口就可以實現(xiàn)交換機上所有VLAN間的互通，為路由器節(jié)省了大量端口。不過我們發(fā)現(xiàn)，VLAN間互通的數(shù)據(jù)會在這條Trunk鏈路上跑個來回，如果交換機VLAN較多、數(shù)據(jù)量較大，這條鏈路很容易"堵車"，導致網(wǎng)絡(luò)性能下降，但更重要的是，這對路由器的性能是一個巨大挑戰(zhàn)。與其說導致網(wǎng)絡(luò)性能下降的原因是鏈路"堵車"了，倒不如說是因為路由器拆tag、查路由、加tag，疲于奔命，太累了！

有沒有更好的辦法呢？

小Q：電腦的IP地址和網(wǎng)關(guān)必須在同一個網(wǎng)段嗎？