VLAN-Routing funktioniert, indem es die Kommunikation zwischen verschiedenen VLANs (Virtual Local Area Networks) innerhalb einer Netzwerkinfrastruktur ermöglicht. VLANs segmentieren ein physisches Netzwerk logisch in mehrere virtuelle Netzwerke, jedes mit seiner eigenen Broadcast-Domäne. Bei der Implementierung von VLAN-Routing wird ein Gerät wie ein Layer-3-Switch oder ein Router mit VLAN-Unterstützung verwendet, um die Kommunikation zwischen VLANs zu erleichtern. Dieses Gerät leitet den Datenverkehr zwischen VLANs basierend auf Layer 3 (IP)-Adressen weiter und ermöglicht so effektiv die Kommunikation zwischen VLANs, während gleichzeitig die durch die VLAN-Segmentierung bereitgestellte Isolation erhalten bleibt.
Beim Routing zwischen VLANs werden Datenpakete zwischen verschiedenen VLANs innerhalb eines Netzwerks weitergeleitet. Dies erfordert normalerweise einen Router oder einen Layer-3-Switch, der in der Lage ist, zwischen VLANs zu routen. Wenn ein Gerät in einem VLAN mit einem Gerät in einem anderen VLAN kommunizieren muss, wird der Datenverkehr an den Router oder Layer-3-Switch gesendet. Der Router untersucht die Ziel-IP-Adresse des Pakets und ermittelt anhand seiner Routing-Tabelle den besten Pfad zur Weiterleitung des Pakets an das Ziel-VLAN. Dieser Prozess ermöglicht es Geräten in verschiedenen VLANs, so zu kommunizieren, als ob sie sich im selben physischen Netzwerk befänden.
Ein VLAN-Router, auch Layer-3-Switch oder VLAN-fähiger Router genannt, ist ein Netzwerkgerät, das Routing zwischen VLANs unterstützt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Routern, die hauptsächlich auf Schicht 3 des OSI-Modells arbeiten, sind VLAN-Router speziell für das Inter-VLAN-Routing konzipiert. Sie pflegen Routing-Tabellen, die VLANs IP-Subnetzen zuordnen und anhand von IP-Adressen bestimmen, wie der Datenverkehr zwischen VLANs weitergeleitet werden soll. VLAN-Router ermöglichen eine effiziente Kommunikation zwischen verschiedenen VLANs und behalten gleichzeitig die Sicherheits- und Segmentierungsvorteile von VLANs bei.
Es gibt hauptsächlich zwei Methoden des VLAN-Routings: Router-on-a-Stick und Layer-3-Switch-Routing. Beim Router-on-a-Stick wird eine einzige physische Schnittstelle auf einem Router verwendet, um den Datenverkehr zwischen mehreren VLANs weiterzuleiten, indem Pakete mit VLAN-Kennungen (802.1Q-Tags) versehen werden. Anschließend verarbeitet der Router diese markierten Pakete und leitet sie basierend auf ihren VLAN-Tags und IP-Adressen zwischen VLANs weiter. Beim Layer-3-Switch-Routing hingegen wird ein Layer-3-Switch verwendet, der über integrierte Routing-Funktionen verfügt. Dieser Switch kann den Datenverkehr zwischen VLANs direkt innerhalb der Switch-Hardware weiterleiten und bietet so eine schnellere und effizientere Kommunikation zwischen VLANs im Vergleich zu herkömmlichen Router-on-a-Stick-Konfigurationen.
VLAN-Routing arbeitet auf Schicht 3 (Netzwerkschicht) des OSI-Modells. Während VLANs selbst ein Layer-2-Konzept (Datenverbindungsschicht) sind, umfasst das VLAN-Routing die Weiterleitung von Datenverkehr auf Basis von IP-Adressen, was eine Funktion von Layer 3 ist. Daher wird VLAN-Routing als Layer-3-Aktivität betrachtet, da dafür Geräte wie Router oder Layer erforderlich sind 3 Switches interpretieren IP-Adressen und treffen auf der Grundlage dieser Adressen Routing-Entscheidungen zwischen VLANs.