说明：新人学习，如有不对，请多指教

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实验目的：使连接同一交换机的不同网段的PC能够互通

实验步骤：

1、建立如图组网，分别对PC1和PC2进行相应配置：

2、在LSW2新建两个VLAN，将PC1和PC2所连接端口分别划分给不通vlan

3、创建交换机虚拟接口，使其具有三层路由功能

4、配置完毕后，测试互通性，实验完成

报文转发过程：

1、计算网络号

2、PC1发送ARP广播报表获取网关MAC地址

3、交换机学习到PC1的MAC地址到MAC地址表，并用网关的MAC地址回应PC1的ARP请求

查看MAC地址命令：

4、PC1得到网关的ARP请求后，把网关MAC当做PC2的MAC访问PC2

5、交换机查找硬件转发表/路由表进行三层转发

（1）若是三层交换机还未建立任何硬件转发表，此次交换作为首次情况下：

（2）三层交换机已建立硬件转发表：

（3）如果不匹配则查找路由表，有匹配则如果路由表中也没有匹配项，则丢弃报文

6、PC2收到LSW2转发过来的ICMP报文后，回应ICMP报文给PC1

实验目的：使连接同一交换机的不同网段的PC能够互通

实验步骤：

1、建立如图组网，分别对PC1和PC2进行相应配置：

2、在LSW2新建两个VLAN，将PC1和PC2所连接端口分别划分给不通vlan

3、创建交换机虚拟接口，使其具有三层路由功能

PS：

interface vlan-interface 命令用来进入指定的VLAN 接口视图。如果该VLAN 接口不存在，则先创

建该接口，再进入该VLAN 接口视图。

undo interface vlan-interface 命令用来删除指定的VLAN

接口;在创建VLAN接口之前，对应的VLAN必须已经创建，否则则不能创建指定的VLAN虚拟接口

用户可在虚拟接口视图下配置IP地址，使其具有三层路由功能

4、配置完毕后，测试互通性，实验完成

报文转发过程：

实现PC1访问PC2，假设三层交换机还未建立任何硬件转发表，此次交换为首次，流程如下：

1、计算网络号

当PC1向PC2发起ping请求时，PC1会将自己的IP地址（1.1.1.1）和子网掩码（255.255.255.0）做与计算得出网络号，同理PC2也会将自己的IP地址（2.2.2.2）和子网掩码（255.255.255.0）做与计算得出网络号，对比两台PC网络号不一致，所以两台PC不在同一子网内，需要进行三层转发

2、PC1发送ARP广播报表获取网关MAC地址

PC1与PC2不在同一子网内，PC1访问PC2需要有PC2的MAC地址，所以PC1会向网关（1.1.1.250）发送ARP广播，来获取网关的MAC地址

源MAC地址=PC1_MAC地址（54-89-98-A5-4B-0E）

源IP地址=PC_IP地址（1.1.1.1）

目的MAC地址=未知

目的IP地址=PC1网关地址（1.1.1.250）

3、交换机学习到PC1的MAC地址到MAC地址表，并用网关的MAC地址回应PC1的ARP请求

交换机收到ARP的广播报文后，会主动将PC1的MAC地址、接收该ARP报文的交换机接口号、所属的VLAN信息、Type类型学习到交换机MAC表内；同时，交换机也会把主机的IP、MAC、上连到交换机的接口等信息保存到交换机的硬件转发表里（三层硬件表项,MAC表是没有IP的）

交换机收到PC1的ARP请求的目的IP地址就是GE0/0/1的IP地址，所以使用GE0/0/1的MAC地址回复PC1的ARP请求

查看MAC地址命令：

display mac-address   #查看学习到的所有MAC地址表

display mac-address dynamic GigabitEthernet 0/0/2   #查看某个端口学习到的MAC地址表

display mac-address dynamic vlan 10   #查看某个VLAN学习到的MAC地址表

display interface vlanif10   #显示vlanif的MAC地址

4、PC1得到网关的ARP请求后，把网关MAC当做PC2的MAC访问PC2

源MAC=PC1_MAC（54-89-98-A5-4B-0E）

源IP=PC1_IP（1.1.1.1）

目的MAC=网关MAC（1.1.1.250MAC地址：4c1f-cc8c-27bf）

目的IP=PC2_IP

5、交换机查找硬件转发表/路由表进行三层转发

交换机收到PC1的请求报文后，首先根据源报文携带的信息更新MAC地址表

然后根据报文的目的MAC查找交换机的MAC表，发现目的的MAC地址就是本地VLAN的MAC地址，这种情况下交换机会把该报文上送到交换芯片的三层引擎处理（为什么会上送到三层引擎处理还待深究）。三层引擎将首先查找硬件转发表

（1）若是三层交换机还未建立任何硬件转发表，此次交换作为首次情况下：

A 、交换芯片根据报文的目的IP去查找其三层表项，由于之前未建立任何表项，因此查找失败，于是将报文送到CPU去进行软件处理；

B、CPU根据报文的目的IP去查找其软件路由表，发现匹配了一个直连网段（PC2对应的网段），于是继续查找其软件ARP表，仍然查找失败。然后LSW2会在目的网段对应的VLAN 20的所有端口发送请求地址2.2.2.2对应MAC的ARP请求；

C、PC2收到LSW2发送的ARP请求后，检查发现被请求IP是自己的IP，因此发送ARP应答，同时，将LSW2的IP与MAC的对应关系记录到自己的ARP表中，即2.2.2.250及MAC地址

D、LSW收到PC2的ARP应答后，将PC2的IP地址、MAC地址和端口等信息更新到ARP表中；

E、并将PC1的ICMP请求报文发送给B，报文的目的MAC地址修改为PC2的MAC地址，源MAC修改为GE0/0/2的MAC地址（此处与二层的区别在于需要对报文进行源和目的MAC地址的替换）。同时把相应的目的IP、下一跳MAC、出接口等信息存储到硬件转发表项中，下次就不需要查路由表了，这就是所谓的一次路由多次交换

（2）三层交换机已建立硬件转发表：

A、目的IP地址就是本地的IP地址，则交相应模块处理

B、目的IP是其他设备的IP地址，本地转发，则需像（1）中E步骤操作

（3）如果不匹配则查找路由表，有匹配则如果路由表中也没有匹配项，则丢弃报文

6、PC2收到LSW2转发过来的ICMP报文后，回应ICMP报文给PC1

应答报文与前面流程相似，只是先前已经把PC1的MAC、IP、端口等相关信息存储到了交换机的硬件转发表中，这个报文就交由交换芯片转发给PC1了

这样不同网段的PC1和PC2互访，只需要交换机的硬件转发表直接转发，而不需要经过查找路由表即可实现通信