6分钟弄清啥叫“三层交换”（每天学一招，积少成多）

内容预知

1. 三层交换机的概念及相关内容

三层交换的通信原理：

2.三层交换的工作模拟

第一步：

编辑

第二步：

对交换机2号设置：

第三步：

总结：

1. 三层交换机的概念及相关内容

三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，工作在OSI网络标准模型的第三层：网络层。三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。（三层交换 = 二层交换 + 三层转发 ，不具备 NAT vpn 等技术）

三层交换机具备路由功能，所以两个VLAN之间可以互相访问，每一个VLAN虚接口就是该网段的网关。

三层交换的引入是因为“实际工作中路由器贵，交换机便宜”

三层交换的通信原理：

过程：

1.当三层设备接收到一个数据帧，会拆除原数据帧，重新封装新的源MAC地址和目标MAC地址，并且因为帧头部的信息发生变化，最后的帧校验CRC也应当随之改变。

2.在这个流中的多个数据包，其中只有第一个数据包是由三层交换机的三层引擎来处理的，处理的方式是软件方式，与路由器相同，三层引擎获取了新的2层封装信息后，路由这个数据包。

3.在第一个数据包转发完成后，在硬件中创建一个MLS条目用于后续的数据包由硬件执行的重新封装和快速转发。2层数据帧会被重新封装为需要转发的下一个网段的帧格式。这就是MLS“一次路由，多次交换"的原理。

4.基于CEF (一种基于拓扑转发的模型)的MLS，其关键是两张转发信息表，转发信息库(FIB)与路由表一一对应，是路由表的一一个镜像。路由表更新时，FIB随之变化，其中FIB包含邻接主机的IP地址与VLANID的对应关系。而邻接关系表包含邻接主机和交换机MAC地址的对应关系 [R1-GigabitEthernet0/0/0.20]arp broadcast enable #一定要开启 display interface brief 29 30 31 用来提供二层重写信息。

5.基于CEF的MLS转发过程，即发送单播数据包，通过查找 FIB和邻接关系表，重新封装数据帧，从相应端口进行转发。

注意：转发信息库与路由表对应寻址邻接关系表指明mac地址

2.三层交换的工作模拟

第一步：

建立拓扑图，根据拓扑图进行预设值

第二步：

对交换机1号设置：

对交换机2号设置：

（纠正：这里的vlanif10-30 IP设置有误，虚拟端口的ip设置不能和pc的网关相同

修改：vlanif10：192.168.10.254/24

vlanif20:192.168.20.254/24

vlanif30: 192.168.30.254/24

）

第三步：

进行测试：利用pc1 来ping pc2和pc3

总结：

1 二层交换机和三层交换机相连的端口属性要设置为Trunk且运行所有vlan通过；

2 三层交换机的vlan接口是虚拟接口，不是物理接口；

3 主机ip和vlan虚接口ip地址（所对应的网关地址）不能重复。