三层交换

三层交换原理 二层交换机的二层数据交换一般都是使用 ASIC （ Application Specific Integrated Circuit ，专用集成电路）的硬件芯片中的 CAM 表来实现的，因为是硬件转发，所以转发性能非常高。而三层交换机的三层转发也是依靠ASIC芯片完成的（路由器的路由功能主要依靠CPU软件进行的），但其中除了二层交换用的 CAM 表外，还保存有专门用于三层转发的三层硬件转发表。 三层交换机的三层交换原理比较复杂，不同网络环境下、不同厂家的三层交换机的三层交换流程都不完全相同。如图 1 所示的仅一个直接连接在一台三层交换机上的两个不同网段主机三层交换的基本流程，各主要步骤解释如下： （ 1 ） 源主机在发起通信之前，将自己的IP地址与目的主机的IP地址进行比较，如果源主机判断目的主机与自己位于不同网段时，它需要通过网关来递交报文的，所以它首先需要通过一个 ARP 请求报文获取网关的 MAC 地址（在源主机不知道网关 MAC 地址的情形下），即源主机先发送ARP请求帧以获取网关IP地址对应的MAC地址。 （ 2 ）网关在收到源主机发来的 ARP 请求报文后以一个 ARP 应答报文进行回应，在应答报文中的“源 MAC 地址”就包含了网关的 MAC 地址。 （ 3 ）在得到网关的ARP应答后，源主机再用网关MAC地址作为报文的“目的MAC地址”

编辑 随着Internet的 发展 ， 局域网 和 广域网技术 得到了广泛的推广和应用。 数据交换技术 从简单的电路交换发展到二层交换，从二层交换又逐渐发展到今天较成熟的三层交换，以致 发展 到将来的高层交换。 三层交换技术就是：二层交换技术+三层转发技术。它解决了局域网中 网段 划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。 中文名 三层交换技术 别 称 多层交换技术 简 介 二层交换技术+三层转发技术 相 对 传统交换概念 目录 1 概念 ▪ 产生 ▪ 交换原理 ▪ 种类 ▪ 选型 2 应用实例 ▪ 横向比较 ▪ 发展前景 3 概述 ▪ 起源 ▪ 交换技术 ▪ 比较 ▪ 变革 ▪ 演变 4 不足 5 前景分析 6 技术链接 7 控制列表 8 服务质量 9 功能 概念 编辑 三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术）是相对于传统交换概念而提出的。众所周知，传统的交换技术是在OSI 网络标准 模型中的第二层—— 数据链路层 进行操作的，而三层交换技术是在 网络模型 中的第三层实现了 数据包 的高速转发。简单地说，三层交换技术就是：二层交换技术+三层转发技术。 三层交换技术的出现，解决了 局域网 中 网段 划分之后，网段中子网必须依赖 路由器 进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的 网络瓶颈 问题。 产生

以下内容摘自笔者最新年度巨作，广受好评的—— 《深入理解计算机网络 》 书中。本书详细内容及读者评价可从这里了解： http://item.jd.com/11165825.html http://product.dangdang.com/23166396.html 另外，笔者最新的 网络设备四大金刚 在 京东网、当当网、卓越网、互动出版网 等全面热销中，详情点击： http://item.jd.com/11299332.html ， http://book.dangdang.com/20130730_aife （ 购买此套装直减30元 ） 三层交换原理一直是许多读者朋友最难理解的，在日常的读者交流中也经常见到有读者提出这方面的问题，特别是三层交换与路由原理方面的区别与联系。其实三层交换机不仅同时与二层交换和路由有着密切的联系，同时与要依靠三层的ARP协议。下面具体剖析一下三层交换原理。 7.7.5 三层交换原理 二层交换机的二层数据交换一般都是使用 ASIC （ Application Specific Integrated Circuit ，专用集成电路）的硬件芯片中的 CAM 表来实现的，因为是硬件转发，所以转发性能非常高。而三层交换机的三层转发也是依靠ASIC芯片完成的（路由器的路由功能主要依靠CPU软件进行的），但其中除了二层交换用的 CAM 表外

1.选择1台S5700和3台pc机，并根据实验编址完成此拓扑图。 2.检查连通性 　　（1）因为mengyu-PC1和mengyu-PC2在一个地址段上，可以ping通 　　　　 　　（2）因为mengyu-PC1和mengyu-PC3不在一个地址段上，不可以ping通 　　　　 3.配置mengyu-S1的交换机vlan 　　（1）创建vlan 10 20 　　　　 　 （2）配置G0/0/1为Access接口,并划分到相应的vlan 　　　　 　　（3）配置G0/0/2为Access接口,并划分到相应的vlan 　　　　 　　（4）配置G0/0/3为Access接口,并划分到相应的vlan 　　　　 　　　　 　　（5）使用命令“ interface Vlanif ” 创建Vlanif接口 ，并配置IP地址 　　　　 　　　　 　　（6）使用命令“ display ip interface brief ” 查看接口状态 　　　　 　　（7）两个Vlanif已经生效，再次检查mengyu-PC1和mengyu-PC3的连通性 　　　　 　　（8）用命令“arp -a”，查看ARP信息 　　　　 来源： https://www.cnblogs.com/meng-yu37/p/11918164.html

中兴交换机5950静态IP配置 1，5950售价在两万至三万之间，根据型号的不同，价格稍有区别，但均为智能三层交 换机，具有路由功能，实现千兆接入，万兆扩展，是构建骨干网络的可选交换机； 另一方面，中兴配置命令较为简单，但不是主流产品，可作为入门的学习经过。下面的配置为一台5950—28TM交换机，共24口，两对光纤进行接入、输出。 详细配置 ： ①：主机名 ②：用户名机器密码 ③：建立VLAN，加端口后，配置ip地址， ④：设置交换机虚接口loopback interface loopback1 ipaddress 10.0.4.112 255.255.255.255 ⑤：设置smartgroup用以防止光口环路 interface smartgroup1 switchport mode hybird switchport hybird native vlan 760（主VLAN） switchport hybird vlan 333 tag（混合VLAN） smartgroup mode on ⑤：设置ospf network 10.0.4.40 0.0.0.3 area 212 network 10.0.5.112 0.0.0.0 area 212 network 10.210.96.0 0.0.0.255 area 212 network 10.210.97.0 0.0.0

实验拓扑 实验步骤 [sw1]vlan batch 2 3 [sw1]interface Ethernet 0/0/1 [sw1-Ethernet0/0/1]port link-type access [sw1-Ethernet0/0/1]port default vlan 2 [sw1]interface Ethernet0/0/2 [sw1-Ethernet0/0/2]port link-type access [sw1-Ethernet0/0/2]port default vlan 2 [sw1]interface Ethernet0/0/3 [sw1-Ethernet0/0/3]port link-type access [sw1-Ethernet0/0/3]port default vlan 3 [sw1]interface GigabitEthernet 0/0/1 [sw1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk [sw1-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all [sw2]vlan batch 4 5 [sw2]interface Ethernet 0/0/1 [sw2-Ethernet0/0/1]port link-type access [sw2

单臂路由: 通过路由子接口，交换机的某个端口（f0/10）以trunk的方式与路由器的某个端口(f0/0)相连，同时路由器的链接端口配置子接口，配置子接口承载的vlan（vlan 1,vlan 2）.此时链接在交换机不同vlan (vlan 1, vlan 2)接口上的 设备即可相互通信, 三层交换: 三层交换机路由属于直通路由. 在交换机的 ip route table中的vlan可以直接通信，只需要开启路由器的路由功能. Switch>show ip rout Switch>show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area * -

为何会有子网？ 假设有一个IP数据包准备从A发送到B。那么A把数据包投递给路由器之后，路由器怎么投递这个数据包呢？如果要路由器在他的路由表中直接匹配完整的IP地址，那就需要在路由器中存储B的IP地址，如果设备少还好说，如果设备成千上万，甚至上亿，那路由器就要在路由表中存储所有的网络节点的IP地址，这显然是不现实的。 那么怎么办呢？其实就和把地球划分为一个个国家和地区，把一个国家划分为一个个省，省下面划分为市是一样的道理。 如果有一个包裹要邮寄给你，快递员首先是看包裹的发送地址中的省是哪个，如果是湖北省，快递员就把包裹分拣之后发给湖北省的分拣中心，湖北省分拣中心的快递员继续看地址中是哪个市......这样逐级分发，处于传输核心处的快递员并不需要知道所有信息，大大减轻了分拣路由的压力。 如下图： 所以IP地址中，被分成了两部分，一部分被称为网络部分，或者叫网络号，一部分被称为主机部分。 网络部分用来标识网络设备所处的网络区域，这样路由器进行数据包路由的时候，就可以可以根据网络部分来确认网络设备所处的大概位置，然后把这个数据包交给这个网络区域的路由器负责继续路由，而这个区域的路由器就可以根据主机部分直接找到对应的网络设备。 即可以这么理解： 网络部分标识设备所处的网络位置。 主机部分标识设备在网络中具体的编号。 IP地址分为网络部分和主机部分 A类地址的网络号为前面八位。

三层交换——实验篇 首先照旧是打开GNS3，按照我们之前学习的步骤先配置好路由和PC机，如图： 现在，我们就开始配置PC机和路由的环境，用网线将他们连起来，点击显示端口按钮，并开启。如图: 双击打开sw1，开始为路由部署环境，如图： 完成上一步之后，开始配置Trunk设置，每一步设置完成后都要检查一下是否完成配置，避免出错，如图： 那么此时SW1已经完成配置，可以配置sw2的环境，IP 地址以及trunk，如图： 设置都完成后之后，下么就是见证奇迹的时刻！首先为PC123设置IP地址。如图： 此时配置完成，打开PC1去ping其他PC，如果都能互联互通，那么证明实验成功！如图： 试验成功！ 来源： https://blog.51cto.com/14481836/2428274

上一篇实现了使用 Trunk 做跨交换机 VLAN 通信，这一篇就试试使用三层交换实现不同网段，不同 VLAN 间的通信。 实验拓扑 在一台三层交换机下面连接一台二层交换机，再在二层交换机下面连接两台 VPC ，地址规划如下： 名称 接口 VLAN 地址 PC1 SW1-f1/1 vlan 10 192.168.10.10/24 PC2 SW1-f1/2 vlan 20 192.168.20.10/24 名称 接口 地址 SW2 vlan 10 192.168.10.1/24 SW2 vlan 20 192.168.20.1/24 配置方法 SW2(config)#int vlan 10 SW2(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 SW2(config-if)#no shutdown 配置过程 SW1 SW1 关闭路由功能 SW1#conf t SW1(config)#no ip routing SW1 创建 VLAN 10 和 VLAN 20 ，并添加接口。 SW1(config)#vlan 10,20 SW1(config-vlan)#ex SW1(config)#int f1/1 SW1(config-if)#sw m a SW1(config-if)#sw a v 10 SW1(config-if)#int f1