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三层交换技术实现VLAN间通信的方法

三层交换技术,也称为多层交换技术,是一种集成了第二层交换和第三层转发技术的网络技术。它允许数据包在虚拟局域网VLAN)之间直接传输,而不必通过路由器。这种技术的出现,解决了传统局域网中子网依赖路由器进行管理的局面,同时解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
单臂路由,作为传统的VLAN间通信方式,在数据量增大时,会使得路由器与交换机之间的路径成为整个网络的瓶颈。同时,由于子接口依然依托于物理接口,应用不够灵活。而且,VLAN间转发需要查看路由表,严重浪费设备资源。
为了解决单臂路由的缺陷,三层交换技术应运而生。三层交换机上,第三层引擎处理数据流的第一个包,交换ASIC从三层引擎中获悉二层重写信息,在硬件中创建一个条目,负责重写和转发数据流中的后续数据包。
在基于CEF(Cisco Express Forwarding)的三层交换中,转发信息库(FIB)和邻接关系表是核心的组成部分。FIB包含了IP路由信息,而邻接关系表则记录了到达每个ip地址的下一跳接口和MAC地址
三层交换的配置实验,包括了创建VLAN、将接口划分VLAN并配置接口类型、创建VLAN接口并配置IP地址、配置物理接口地址、建立静态路由等步骤。通过这些配置,可以实现全网互通。
三层交换技术的应用,极大地提高了网络的传输速度和效率,同时也使得网络的维护和管理变得更加简单。在未来,随着网络技术的不断发展,三层交换技术将会发挥更大的作用。

什么是三层交换?

三层交换技术实现VLAN间通信的方法

三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术,实现VLAN通信。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。

单臂路由产生的瓶颈

VLAN之间的通信需要路由器来完成

vlan增加倒是数据量增大

路由器与交换机之间路径成为整个网络的瓶颈

单臂路由的缺陷

”单臂”为网络骨干链路,容易形成网络瓶颈

接口依然依托于物理接口,应用不灵活

VLAN间转发需要查看路由表,严重浪费设备资源

传统的MLS

三层转发过程中要重新封装二层

三层交换机上,第三层引擎处理数据流的第一个包

交换ASIC从三层引擎中获悉二层重写信息硬件中创建一个MLS条目,负责重写和转发数据流中的后续数据包

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基于CEF的MLS

CEF是一种基于拓扑转发的模型

转发信息库(FBI)

邻接关系表

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三层交换实验:

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sw1配置:创建vlan,将接口划分vlan并配置接口类型

[sw1]vlan bat 10 20
[sw1]int e0/0/1
[sw1-Ethernet0/0/1]port link-type access 
[sw1-Ethernet0/0/1]port default vlan 10
[sw1-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[sw1-Ethernet0/0/2]port link-type Access
[sw1-Ethernet0/0/2]port default vlan  20
[sw1-Ethernet0/0/2]int e0/0/3
[sw1-Ethernet0/0/3]port link-type Trunk
[sw1-Ethernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan all 
[sw1-Ethernet0/0/3]int g0/0/1
[sw1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk 
[sw1-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all 

sw2配置:创建vlan,将接口划分vlan并配置接口类型

[sw2]vlan bat 10 20
[sw2]int e0/0/1
[sw2-Ethernet0/0/1]port link-type access 
[sw2-Ethernet0/0/1]port default vlan 10
[sw2-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[sw2-Ethernet0/0/2]port link-type access
[sw2-Ethernet0/0/2]port default vlan  20
[sw2-Ethernet0/0/2]int e0/0/3
[sw2-Ethernet0/0/3]port link-type trunk
[sw2-Ethernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan all 

 

 

Rsw1配置:创建vlan,进入vlan接口配置ip,并为物理接口配置接口类型

[Rsw1]vlan bat 10 20 1000
[Rsw1]int vlanif 10 
[Rsw1-Vlanif10]ip address 192.168.10.1 24
[Rsw1-Vlanif10]int vlanif 20
[Rsw1-Vlanif20]ip address 192.168.20.1 24
[Rsw1]int vlanif 1000 
[Rsw1-Vlanif1000]ip address 11.0.0.1 30
[Rsw1]int g0/0/1
[Rsw1-GigabitEthernet0/0/1]p l t
[Rsw1-GigabitEthernet0/0/1]p t a v 10 20
[Rsw1]int g0/0/2
[Rsw1-GigabitEthernet0/0/2]p l a
[Rsw1-GigabitEthernet0/0/2]p d v 1000
[Rsw1]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 11.0.0.2          //配置默认路由指向外部

r1配置:配置回环接口配置地址,配置物理接口地址并建立回程静态路由

[r1]int lo 0
[r1-LoopBack0]ip ad 
[r1-LoopBack0]ip address 1.1.1.1 32
[r1]int g0/0/0
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 11.0.0.2 30
[r1-GigabitEthernet0/0/0]un sh
[r1]ip route-static 192.168.10.0 24 11.0.0.1
[r1]ip route-static 192.168.20.0 24 11.0.0.1

ping测:实现全网互通
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编辑:黄飞

 

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