我們知道，對於二層交換機來說，所有埠都處於同一個廣播域中，也就是交換機無法隔離廣播域，並且在一個廣播域中，裝置之間在通訊的時候，會有許多的廣播包，比如，ARP廣播包，DHCP廣播包，還有交換機的工作機制，對於目的MAC地址未知的單播幀，對於組播和廣播幀，交換機都是執行的是泛洪廣播。所以就帶來了問題，第一個就是，有很多廣播資訊，其他的裝置是不需要的，這樣收到了這些廣播資訊，就帶來了裝置資源的浪費，鏈路頻寬的浪費，這一類廣播包是垃圾資料包。第二個就是沒有必要收到廣播資料包的裝置，我收到了，這樣就給資料安全帶來一定的風險，也就是不利於資料的安全。所以為了控制廣播包的泛洪範圍，為了控制廣域的大小，我們可以藉助於劃分VLAN來隔離廣播域。但是這樣又帶來一個問題，咱們把資料報隔離了，那如果不同的VLAN之間需要通訊怎麼辦，比如說，一個財務部，一個行政管理部，如果咱們把他們劃分為不同的VLAN，但是我們之間在有些時候又需要通訊應該怎麼辦？我們知道VLAN和TRUNK，都是二層，二層技術能不能實現廣播域的通訊？他是不能的，我們劃分VLAN就是為了控制二層的通訊，但是有時候又需要VLAN間進行通訊。如果在VLAN間通訊，需要三層裝置，需要建立IP路由，以IP路由得方式來連線不同的VLAN。為什麼VLAN之間不能通訊，是因為二層幀帶有TAG標記，如果想通訊，可以彈出TAG標記，還原成原始幀就可以通訊了，也可以彈出之後再封裝成要去的VLAN區域，也可以剝離二層頭部，只剩下三層結構，然後進行三層路由。
在模擬器上搭建一個多臂路由的拓撲結構，
如果沒有三層裝置，PC1和PC4 之間是無法進行任何通訊的，這是因為PC1和PC4屬於不同的VLAN，所以它們之間無法進行二層通訊的，所以只有透過三層通訊才能達到資料的互聯互通，假設沒有路由器，它們之間是無法通訊的。
那麼如何在PC1和PC2之間實現三層通訊呢，方法之一就是引入一臺路由器。路由器的實質就是在不同的二層網路（二層廣播域）之間建立起三層通道。不同的VLAN其實就是不同的二層網路（二層廣播域），所以路由器當然也可以在不同的VLAN之間建立起三層通道。
如圖所示，咱們引入了一臺路由器R，需要注意的是，與PC和路由器都是不能傳送和接收TagedVLAN幀的，所以對應的交換機介面屬性咱們全部設定的是ACCESS介面，另外在配置主機的時候，閘道器地址就是和路由器相連的介面IP地址。從圖中咱們可以看到，路由器R分別從G1/0/0和G2/0/0各自引出了一條物理鏈路，每條物理鏈路可以被形象地稱為路由器的一條手臂，所以這裡的路由器R也常常被形象的稱為多臂路由器或雙臂路由器。
下面咱們來看看PC1 和PC4 之間是如何透過多臂路由進行通訊的。
在通訊的時候，咱們知道目的IP地址就是PC4的ip地址就是192。168。200。40，源IP地址是192。168。100。10，這時候在IP層要進行判斷是否是直連通訊。怎樣進行判斷？目的IP地址192。168。200。40和自己的掩碼24位進行相與，然後判斷和自己的IP地址192。168。100。10是否在一個網段，如果不是在一個網段就會將資料扔給閘道器192。168。100。1；於是資料報會下發給PC1介面的二層，封裝成資料幀，此時資料幀是個原始幀，源MAC地址是PC1介面的MAC地址，目的MAC地址是閘道器192。168。100。1對應的MAC地址，當然，在填充之前要先查詢ARP快取表，如果快取表中有對應的條目則進行封裝，如果快取表中沒有對應的條目則傳送ARP廣播，去查詢閘道器的MAC地址，把MAC地址存入快取表，然後再進行幀欄位的填充，成的幀是一個原始幀，沒有TAG標記，這時候，資料幀從PC1的介面傳送出去，交換機SW2的介面GE0/0/11收到這個資料幀之後，因為介面屬性為ACCESS介面，所以，會給幀打上vlanid為10的TAG標記，這個幀咱們稱之為TAG幀，這時候資料幀到達了交換機SW2，它怎麼樣進行轉發呢，根據交換機的轉發工作原理，收到的是一個單播幀，要依據MAC地址表進行資料幀的一個轉發，這個時候，如果MAC地址表是空的，那麼要對這個單播幀進行泛洪轉發，同時進行MAC地址條目的學習。怎麼樣泛洪？朝SW2的G0/0/2和G0/0/12進行泛洪，其中G0/0/12是出於相同的VLAN域，G0/0/2是TUNK幹道，是不是這樣泛洪啊？是向他的所有處於同一個VLAN域內的其它埠和TRUNK幹道泛洪。如果MAC地址表有該條目，則直接按照MAC地址表的對應的介面進行轉發。
SW1的GE0/0/12收到了這個幀，同樣如果MAC地址表中有該條目，則直接按照MAC地址表對應的介面進行轉發，如果沒有則泛洪轉發，這樣資料幀就從SW2的GE0/0/2口傳送到SW1的GE0/0/12口，然後轉發給SW1的GE0/0/1口，注意從GE0/0/1口發出的時候，由於埠屬性是ACCESS，所以發出的幀剝離掉了TAG，是一個原始幀。
路由器的G0/0/1口收到SW1轉發過來的原始幀後，或稱之為UNTAG幀，會將原始幀的目的MAC地址與自己的MAC地址進行比較，由於這兩個MAC地址是相同的，所以R的G0/0/1 介面匯根據這個幀的型別欄位值OX0800將這個幀的資料載荷上送給R的三層IP功能模組。R的IP模組收到報文之後，（這個時候的報文就是二層的資料載荷），會根據報文的目的IP地址192。168。200。40查詢自己的IP路由表。然後路由器會根據路由表，將報文從R的出介面G0/0/1，下一跳為G0/0/1的IP地址，傳送出去。（因為報文要去往的目的網路是和G2/0/0介面直接相連的）。
於是根據路由的指示，報文會被下發給R的G0/0/1介面，並被封裝成一個幀。這個幀的載荷資料就是轉發過來的報文，該幀的型別欄位的值為0X0800，源MAC地址為G0/0/1的介面MAC地址，目的MAC地址為目的IP地址192。168。200。40對應的MAC地址，（如果R在自己的ARP快取表中查詢不到IP地址192。168。200。40所對應的MAC地址，就應該透過G0/0/1介面向外傳送ARP請求來獲得該MAC地址），這時的幀為一個原始幀，是一個不帶TAG的幀。
R透過G0/0/1介面將原始幀傳送出去，這個幀從SW1的G0/0/2進入SW1內部後，會被新增上VLAN20的TAG，並且這個TAG幀會被SW1轉發至SW3，SW3會將TAG幀的TAG去掉，然後將他從自己的G0/0/14埠轉發出去。
PC4的E0/0/1 介面在收到S3轉發過來的UNTAG幀以後，會將UNTAG幀的目的MAC地址與自己的MAC地址進行比較。由於MAC地址相同，所以PC4的E0/0/1 介面匯根據這個幀的型別欄位值0X0800 將這個幀的資料載荷上送給PC4的位於三層的IP模組。
至此，源於PC1的三層IP模組的IP報文便成功地到達了PC4 的三層IP模組。屬於不同VLAN的PC1 和PC2成功的進行了一次三層通訊。
在該網路拓撲中，路由器R與交換機SW1之間存在一個物理環路，如果沒有劃分VLAN，同時假設所有交換機都沒有執行STP，那麼，當PC1傳送一個廣播幀後，這個廣播幀會因為R與SW1之間的物理環路而導致廣播風暴的產生嗎？正確的答案是不會產生廣播風暴。
