El enrutamiento es una función de capa 3, mientras que la VLAN solo se refiere a la capa 2.
Cuando una computadora A quiere enviar datos a otro host B, usando el protocolo IP primero verificará si B está en la misma red que él (comparando la porción de red de su propia dirección y la dirección IP de destino).
Si la dirección IP de B está en la misma red, A realizará una solicitud ARP para encontrar la dirección MAC de B.
Si B no está vivo o no está en la misma VLAN, la solicitud ARP no tendrá una respuesta y A no enviará cualquier otra cosa (falla la comunicación).
Si la dirección IP de B pertenece a otra red IP, A buscará en su tabla de enrutamiento, encontrará la dirección IP del enrutador C (generalmente su puerta de enlace predeterminada) y enviará el paquete a C (una vez más realizando una solicitud ARP para encontrar C Dirección MAC).
Entonces, si no tiene un enrutador con una interfaz en ambas redes, no puede tener comunicación entre dos hosts en dos redes IP separadas.
Incluso si hay algún tipo de puente entre dos VLAN (inusual pero posible), o los dos hosts están en la misma VLAN pero tienen una dirección IP en diferentes redes IP, la comunicación no es posible sin un enrutador, ya que A no intentará enviar un marco a B (porque es la configuración de IP le dice que necesita un enrutador).
Ahora, como señalaron otras respuestas, si su conmutador es un conmutador de Capa 3, eso significa que tiene en un recuadro un conmutador y un enrutador. Si se configura correctamente, la función de enrutador de su conmutador se enrutará entre las diferentes VLAN.
La principal ventaja de los conmutadores de capa 3 (en oposición a un enrutador separado) es que puede enrutar entre diferentes VLAN a una velocidad de cable completa (es decir, tan rápido como el proceso de conmutación).