一、三层交换技术概述
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。
1、三层交换的原理(一次路由,多次交换)
三层交换技术可以实现VLAN间通信
三层交换 = 二层交换 + 三层转发
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。
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。
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。"
2、基于CEF的MLS
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地址的对应关系用来提供二层重写信息。
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。
二、实验配置
1、搭建拓扑图
2、配置交换机sw1
[sw1]vlan batch 10 20 30
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[sw1]int e0/0/1
[sw1-Ethernet0/0/1]p l a
[sw1-Ethernet0/0/1]p d v 10
[sw1-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[sw1-Ethernet0/0/2]int e0/0/1
[sw1-Ethernet0/0/1]undo sh
Info: Interface Ethernet0/0/1 is not shutdown.
[sw1-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[sw1-Ethernet0/0/2]p l a
[sw1-Ethernet0/0/2]p d v 20
[sw1-Ethernet0/0/2]undo sh
Info: Interface Ethernet0/0/2 is not shutdown.
[sw1-Ethernet0/0/2]int e0/0/3
[sw1-Ethernet0/0/3]undo sh
Info: Interface Ethernet0/0/3 is not shutdown.
[sw1-Ethernet0/0/3]p l a
[sw1-Ethernet0/0/3]p d v 30
[sw1-Ethernet0/0/3]int e0/0/4
[sw1-Ethernet0/0/4]port link-type trunk
[sw1-Ethernet0/0/4]port trunk allow-pass vlan all
[sw1-Ethernet0/0/4]
3、配置交换机sw2
[Huawei]sys sw2
[sw2]int g0/0/1
[sw2-GigabitEthernet0/0/1]p l t
[sw2-GigabitEthernet0/0/1]p t a v a
[sw2-GigabitEthernet0/0/1]q
[sw2]vlan batch 10 20 30
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[sw2]int vlanif 10
[sw2-Vlanif10] ip add 192.168.10.1 24 //配置的VLAN接口为虚拟接口
[sw2-Vlanif10]int vlanif 20
[sw2-Vlanif20]int vlanif 30
[sw2-Vlanif30]ip add 192.168.30.30 24
[sw2-Vlanif30]int vlanif 20
[sw2-Vlanif20]ip add 192.168.20.20 24
[sw2-Vlanif20]display ip interface brief
4、主机PC1pingPC3
三、总结
三层交换=二层交换+三层转发 。
三层交换机具有路由功能可转发数据,ip地址是配置在虚接口上而不是物理接口上,物理接口对接交换机配置trunk,对接pc机配合access。