一文看懂二层接口、三层接口、PVID及VLANIF-技术圈

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文章来源：朱仕耿个人博客

一位同事问了个关于二层和三层端口的概念及区分，以及关于VLANIF、PVID的问题。感觉不少人有类似的困惑。简单聊了几句，把一些交流的内容贴一下，供参考。

二层接口，可以简单理解为只具备二层交换能力的接口，例如二层交换机的物理接口，或者三层交换机的物理接口（一般而言，这些接口缺省时为二层模式，某些款型具备切换为三层模式的能力）。
二层接口不能直接配置IP地址，并且不直接终结广播帧。二层接口收到广播帧后，会将其从同属一个广播域（VLAN）的所有其他接口泛洪出去。
三层接口维护IP地址与MAC地址。
三层接口终结广播帧，三层接口在收到广播帧后，不会进行泛洪处理。
二层接口在收到单播帧后，会在MAC表中查询该数据帧的目的MAC地址，然后依据表项指引进行转发，如果没有任何表项匹配，则进行泛洪。三层接口在收到单播帧后，首先判断其目的MAC地址是否为本地MAC地址，如果是，则将数据帧解封装，并解析出报文目的IP地址，然后进行路由查询及转发。因此二层接口与三层接口在数据处理行为上也存在明显差异。
二层接口有几种类型（这里说的是以太网二层接口）：access、trunk、hybrid。三层接口则没有上述类型。
三层接口有物理形态的，也有逻辑形态的，典型的物理接口如路由器的三层物理端口；逻辑接口如VLANIF，以及以太网子接口，例如GE0/0/1.1。等等。VLANIF与其关联的VLAN的VLAN-ID对应（例如VLANIF10对应VLAN10，VLANIF10作为一个三层逻辑接口，可以与同属于VLAN10的设备直接进行二层通信），而以太网子接口，通常也会绑定相应的VLAN-ID，从而与相应的VLAN对接。这两种典型的三层接口均可以直接配置IP地址。
在以太网二层交换网络里，VLAN是一个非常基础的东西。每个VLAN都是一个逻辑的广播域，每个VLAN都使用对应的ID进行标识，这是VLAN-ID。
接口缺省VLAN标识，即PVID（Port Default VLAN ID），指的是二层接口上的缺省VLAN-ID（每个二层接口上有且只有一个VLAN-ID作为PVID），也就是说，PVID必定是某一个具体VLAN的VLAN-ID。PVID的作用是，当这个接口收到了流量，并且该流量不携带任何802.1Q Tag（VLAN-ID信息），该接口便认为这些流量属于PVID对应的VLAN。当然，PVID还会影响接口发送数据帧，这里不再赘述。缺省情况下，所有接口的PVID均为VLAN1。

对于Access接口，缺省VLAN就是它允许通过的VLAN，修改接口允许通过的VLAN即可更改接口的缺省VLAN。
对于Trunk接口和Hybrid接口，一个接口可以允许多个VLAN通过，但是只能有一个缺省VLAN，修改接口允许通过的VLAN不会更改接口的缺省VLAN，即变更接口的缺省VLAN（PVID）需要使用特定的命令。

三层接口未必一定对应VLAN-ID，例如路由器的三层物理接口，就不维护关于VLAN-ID的相关信息，当然，该接口也无法识别携带VLAN-ID的数据帧，除非你基于这个物理接口创建了逻辑子接口，并通过该子接口与相应的VLAN对接。

在三层交换机上，每个VLAN都有对应的VLANIF，VLANIF指的是VLAN对应的逻辑三层接口，这个三层接口在VLAN被创建后可以直接赋予IP地址，具备路由转发能力。一个VLAN对应一个VLANIF，VLAN与VLANIF的标识相同。

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