数据链路层实战：构建跨VLAN通信的实际测试

# 1. 理论基础与背景

## 1.1 数据链路层概述
数据链路层是OSI模型中的第二层，负责在相邻节点之间传输数据帧，常见的数据链路层协议包括以太网、PPP、HDLC等。在局域网中，数据链路层起到了重要的作用，而VLAN技术正是基于数据链路层的概念实现的。

## 1.2 VLAN技术原理
VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网技术，它能够将一个物理网络划分为多个逻辑上的子网络，从而实现不同子网络间的隔离与通信。VLAN技术可以提高网络的管理灵活性和安全性，同时也减少了广播风暴的发生。

## 1.3 VLAN间通信实现方式
VLAN间通信可以通过路由器、三层交换机、以及VLAN trunk等方式实现，具体的实现方式与网络拓扑结构密切相关，在实际应用中需要根据具体情况选用合适的方式进行配置。

# 2. 实验环境搭建

在本章中，我们将详细介绍如何搭建实验环境来测试VLAN的配置和跨VLAN通信。首先是硬件设备的准备，然后我们将展示如何进行VLAN的配置和划分，并对路由器进行相应的配置以实现跨VLAN通信。

### 2.1 硬件设备准备

在搭建实验环境之前，确保准备以下硬件设备：
- 交换机：用于创建和管理VLAN
- 路由器：用于不同VLAN之间的互联
- 计算机/服务器：用于连接到不同VLAN进行通信

### 2.2 VLAN配置与划分

#### 网络拓扑结构
在我们的实验中，假设有两个VLAN：VLAN10和VLAN20。下面是网络拓扑图示：

           VLAN10            VLAN20
          +------+          +------+
          | PC1  |          | PC2  |
          |      |          |      |
          +--+---+          +---+--+
             |                  |
          +--+------------------+--+
          |        Switch          |
          +----------+---+---------+
                     |   |
                  +--+---+---+
                  |         |
               +--+-+     +-+--+
               |R1  |     | R2 |
               +----+     +----+

#### 配置步骤
1. 在交换机上创建两个VLAN：VLAN10和VLAN20
2. 将端口1和端口2分别划分到VLAN10和VLAN20
3. 在路由器R1和R2上配置子接口并分别与VLAN10和VLAN20关联
4. 配置路由器R1和R2之间的路由协议，如静态路由或动态路由

### 2.3 路由器配置

#### 配置示例（路由器R1）

# 配置R1与VLAN10通信的子接口
interface GigabitEthernet0/0.10
 encapsulation dot1Q 10
 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0

# 配置R1与R2之间的路由
ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 192.168.10.2

#### 配置示例（路由器R2）

# 配置R2与VLAN20通信的子接口
interface GigabitEthernet0/0.20
 encapsulation dot1Q 20
 ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

# 配置R2与R1之间的路由
ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.20.2

在下一章节中，我们将介绍如何进行跨VLAN通信测试，验证我们所搭建的实验环境是否能够正常工作。

# 3. 跨VLAN通信测试

#### 3.1 VLAN内部通信测试
在这一部分，我们将演示如何在同一个VLAN内进行通信测试。我们将设置两台主机分别属于同一个VLAN，然后测试它们之间的通信。

# 代码示例
def vlan_internal_communication_test():
    # 设置主机A和主机B属于同一个VLAN
    host_A = "192.168.1.2"
    host_B = "192.168.1.3"
    # 发送测试数据包
    send_data_packet(host_A, host_B)