3层交换机介绍
三层交换
7、传统的MLS 每个数据流的第一个包都需要经过路由，而基于CEF 的MLS 在第一次路由后，就会在FIB表和邻接关系表中保存目标信息，再有数据需要转发的时候，就可以直接硬件查找FIB和邻接关系表进行转发。
8、为三层交换机上的Vlan 配置IP的作用是给 每个VLAN 中的客户机做网关用的。
配置VLAN的IP地址 Switch（config）#interface vlan vlan-id
Switch（config-if）# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Switch（config）# no shutdown
这里为VLAN配置IP 地址，主要是给客户机做网关用的。
sw1（config）#interface f0/15
sw1（config-if）#switchport mode trunk
sw1（config-if）#no shutdown
sw2（config）#interface f0/15
sw2（configo-if）#switchport mode trunk
中的客户机做网关用得。
例：sw1（config）#interface vlan 1
sw1（config-if）#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
sw1（config-if）#no shutdown
5. 把sw1和sw2 上面 f0/15 配置为trunk 实现vlan间的的通信
查看邻接关系表 Switch#show adjacency detai
三层交换的实验步骤：
三层交换机工作原理
三层交换机工作原理
三层交换机是一种在网络中用来传输数据的设备。
它不仅能够实现数据包的转发，还可以对数据包进行分析和处理。
其工作原理如下：
1. 数据包的接收：当三层交换机接收到一个数据包时，会先检查数据包的目的MAC地址。
如果交换机的MAC地址表中有该地址的条目，则说明目的主机直接连到了该交换机的某个接口上，交换机会将数据包直接转发到相应接口。
否则，交换机会将数据包转发到所有的接口上。
2. 数据包的分析：当数据包到达目的主机所连接的接口时，交换机会将数据包的目的IP地址提取出来，然后和交换机的路由表进行匹配。
3. 路由：交换机根据匹配结果，确定数据包应该转发到哪个接口上。
交换机通过查找路由表，找到与目的IP地址匹配的下一跳地址，并将数据包转发到该下一跳地址所对应的接口上。
4. 转发：交换机将转发的过程称为转发决策。
它将根据路由表中的下一跳地址，选择相应的接口将数据包转发出去。
通过以上过程，三层交换机可以将从源主机发送过来的数据包准确地转发到目的主机，并且可以根据网络中的路由表进行相应的路由决策，从而实现数据的高效传输。
此外，三层交换机还可以实现网络的隔离和安全性的控制。
什么叫做3层交换机
什么叫做3层交换机?2层交换机是指工作在网络7层模型的第二层数据链路层3层交换机是工作在第三层网络层我们平常用的HUB 工作在最底层, 即物理层.首先，三层交换机与二层交换机相比，它工作在IP层，也就是说，根据IP地址转发数据包。
使用三层交换机有很多优点：它可以实现本地和多个交换机上的VLAN之间的路由；还可以提高安全性（Access control lists）；，另外，它解决了二层交换的生成树的限制，提高了收敛速度；它可以屏蔽掉广播包，抑制广播风暴；最后还要说明的是多台三层交换还可以建立一个虚拟路由器，可以提高系统的冗余性VRRP。
三层机箱式路由交换机，完全模块化设计提供高密度端口，使用于部门级、主干级乃至企业级用户7个可选模块插槽，最大支持96个10/100Mbps端口/72个百兆光纤端口/12个千兆位端口32Gbps交换结构高性能/安全性数据包路由转发（三层）以及VLAN 数据包交换（二层）支持IP, IPX, AppleTalk 多种协议路由强大的QoS 服务保证支持VoIP, 多媒体应用程序数据优先级划分支持组播检测（IGMP snooping）支持端口镜像（Port mirroring）支持端口聚合（Port trunking）提供网络的负载均衡以及链路冗余基于Web 方式以及标准的SNMP 管理，RMON 管理SLIP/PPP 远程管理支持TFTP 固件升级可选的冗余电源最大化网络运行时间支持生成树协议（Spanning Tree）提供路径冗余所有模块均支持热插拔，无需关闭电源。
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。
什么是三层交换三层交换（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。
三层交换机实现VLAN间通信
三层交换机实现VLAN间通信1. 引言1.1 三层交换机实现VLAN间通信三层交换机是现代网络中的重要设备，可以实现不同VLAN之间的通信。
在传统的二层交换机中，不同VLAN之间是无法直接通信的，需要通过路由器进行通信，这样会增加网络的复杂度和延迟。
而三层交换机则可以在同一设备内实现不同VLAN之间的通信，提高了网络的效率和性能。
三层交换机实现VLAN间通信具有重要意义，可以提高网络的灵活性和效率，简化网络管理和维护。
随着网络规模的不断扩大和复杂度的增加，三层交换机将在未来的网络中扮演更加重要的角色，成为网络架构中不可或缺的一部分。
2. 正文2.1 介绍三层交换机的基本原理三层交换机是一种网络设备，它结合了交换机和路由器的功能。
在传统的网络环境中，二层交换机只能在同一个VLAN内进行通信，无法实现不同VLAN之间的通信。
而三层交换机则可以通过具备路由功能的接口，实现不同VLAN之间的通信。
三层交换机的基本原理是利用IP地址进行数据包的转发和路由。
当数据包从一个VLAN的主机发送到另一个VLAN的主机时，三层交换机会根据数据包中的目标IP地址，将数据包进行路由转发到目标VLAN内的主机。
这样就实现了不同VLAN之间的通信。
与二层交换机相比，三层交换机具有更高级的功能和更复杂的工作原理。
它可以实现更加灵活的网络拓扑结构，并且可以支持更多的网络服务和功能。
三层交换机还可以配合路由器使用，实现更加复杂和高效的网络管理和数据传输。
三层交换机的基本原理是通过结合交换机和路由器的功能，利用IP地址进行数据包的转发和路由，实现不同VLAN之间的通信。
这种技术在现代网络环境中起着至关重要的作用，为网络管理员提供了更多的选择和灵活性。
2.2 讨论VLAN的概念和作用VLAN即虚拟局域网，是一种将局域网络虚拟化的技术。
通过VLAN，可以将同一台交换机上的不同端口分割成不同的逻辑网络，实现不同VLAN之间的隔离和通信。
2层 3层交换机 路由器之间的区别
2层 3层交换机路由器之间的区别2层交换机和3层交换机是网络中常见的设备，而路由器也是网络中必不可少的设备之一。
本文将介绍2层交换机、3层交换机以及路由器之间的区别。
在了解它们之间的区别之前，我们先了解一下它们各自的功能和工作原理。
2层交换机，也被称为数据链路层交换机，主要使用MAC地址进行数据包转发。
当一个数据包到达2层交换机时，它会查找目标MAC地址，并将数据包转发到该地址所在的端口。
2层交换机在局域网内实现了快速的数据转发和广播控制。
它根据MAC地址表来学习和转发数据包，这样可以减少网络的负载，并提高转发效率。
3层交换机，也被称为网络层交换机，结合了交换机和路由器的功能。
它具备2层交换机的数据帧转发能力，同时还能进行IP路由转发。
3层交换机通过学习和记录网络设备的IP地址，利用路由算法实现了更精确的数据包转发。
与2层交换机相比，3层交换机的转发速度更快，能够更好地适应大型网络环境。
而路由器是一种用于转发数据包的网络设备，它根据目标IP地址来进行数据包的转发。
路由器主要负责在不同网络之间进行数据的转发和交互。
它通过学习和维护路由表，根据最佳路径将数据包从源网络发送到目标网络。
路由器还具备防火墙和网络地址转换（NAT）等功能，能够提供更高级的网络管理和安全保护。
那么，2层交换机、3层交换机和路由器之间有哪些区别呢？首先，功能不同。
2层交换机主要用于在局域网内进行数据包转发，实现快速的内部通信；3层交换机既能在局域网内转发数据包，又能进行跨网络的数据转发；而路由器则主要负责在不同网络之间进行数据的转发和交互。
其次，转发原理不同。
2层交换机使用MAC地址进行数据包的转发，而3层交换机既可以使用MAC地址，也可以使用IP地址进行数据包转发；路由器则通过学习和维护路由表，利用IP地址来进行数据包的转发。
再次，转发能力不同。
2层交换机在局域网内具有较快的转发速度，能够快速实现数据包的转发和广播控制；3层交换机在大型网络环境下能够提供更高效的转发能力，具备更精确的数据包转发能力；而路由器在不同网络之间具有跨网数据包转发的能力，并能够实现更复杂的网络管理和安全功能。
三层交换机实现VLAN间通信
三层交换机实现VLAN间通信三层交换机可以实现VLAN间通信，即不同VLAN之间的主机可以互相通信。
下面将从三层交换机的原理、实现方法以及优缺点等方面进行详细介绍。
三层交换机是在二层交换机的基础上增加了三层功能，即支持IP协议栈的路由功能。
它可以实现不同VLAN间的通信，通过将不同VLAN的信号进行路由处理，使得主机在不同VLAN间可以进行通信，实现了虚拟局域网之间的互通。
实现VLAN间通信的方法有两种：静态路由和动态路由。
静态路由是通过手动配置交换机的路由表来实现VLAN间通信。
管理员需要手动配置交换机上每个子网的网关地址，并设置路由表，指明从哪个接口出去到达目标VLAN。
这种方法配置简单，但不适合规模较大的网络，因为需要手动维护路由表。
动态路由是通过使用动态路由协议，如OSPF、RIPv2等，来自动学习和更新路由表，实现自动的VLAN间通信。
这种方法适合规模较大的网络，因为可以自动更新路由表，减少管理员的配置工作。
1. 提高网络性能：通过实现VLAN间的通信，可以减少广播域的范围，减少广播报文的传输，提高网络性能。
2. 增强网络安全性：通过划分不同的VLAN，可以实现不同VLAN的隔离，阻止不同VLAN间的流量传播，增强网络的安全性。
3. 提供灵活性：通过使用三层交换机的路由功能，可以将不同的VLAN划分到不同的子网中，提供更灵活的网络管理和更好的资源利用。
1. 成本较高：相比于二层交换机，三层交换机的成本较高，对于小型网络来说可能不划算。
2. 复杂性：三层交换机的配置相对复杂，需要管理员具备一定的网络知识和技能才能正确配置。
三层交换机可以实现VLAN间通信，通过路由功能将不同VLAN的信号进行路由处理，从而实现虚拟局域网之间的互通。
不同的实现方法有静态路由和动态路由，优点包括提高网络性能、增强网络安全性和提供灵活性，缺点包括成本较高和配置复杂。
图解三层交换机的全程工作原理
图解三层交换机的全程工作原理2010-03-19 14:57 佚名博客园我要评论(0)字号：T | T三层交换机和还有一种路由器，它设计的目的就不是用于不同类型网络的连接，所以所支持的网络协议比较单一，背板带宽也较小AD：2013大数据全球技术峰会低价抢票中如单纯的使用路由器，由于接口数量有限和路由转发速度慢，一般来说，在内网数据流量大，要求快速转发响应的网络中，如全部由三层交换机来做这个工作。
大家都知道，路由器可以连接企业局域网和广域网（如因特网），但却忽略了一路由器的另一个应用，那就是它的局域网连接功能。
路由器的广域网连接可参见拓扑图图和三层交换机的路由连接图。
路由器的作用因不同的路由器类型而定，我们常说的路由器通常是指边界路由器，就是位于不同类型网络的边界，如拓扑图图和三层交换机的路由连接图所示。
还有一种路由器，它设计的目的就不是用于不同类型网络的连接，而是用于同为局域网的不同局域网或不同子网之间的连接，这就是“中间节点路由器”。
它的网络结构如下图所示。
它与三层交换机的路由连接图相比，只是用中间节点路由器接替了原来的三层交换机。
<“边界路由器”处于网络边界的边缘或末端，用于不同网络路由器的连接，这也是目前大多数路由器的类型。
如前面介绍的互联网接入路由器和后面要介绍的VPN路由器都属于边界路由器。
这类路由器所支持的网络协议和路由协议比较广，背板带宽非常高，具有较高的吞吐能力，以满足各类不同类型网络（包括局域网和广域网）的互联。
而“中间节点路由器”则处于局域网的内部，通常用于连接不同局域网，起到一个数据转发的桥梁作用。
中间节点路由器更注重MAC地址的记忆能，要求较大的缓存。
因为所连接的网络基本上是局域网，所以所支持的网络协议比较单一，背板带宽也较小，这些都是为了获得最高的性价比，适应一般企业的随能力。
它与三层交换机的路由功能相比，在路由功能上肯定比三层交换机的强，但在局域网这种数据交换频繁的网络中，采用中间节点路由器来进行局域网的连接，网络性能可能会受到一定影响。
三层交换机的基本配置方法
三层交换机的基本配置方法一、前言三层交换机是一种高级网络设备，它能够实现数据包的转发和路由功能。
在企业网络中，三层交换机的应用非常广泛，因为它可以提高网络性能和安全性。
本文将介绍三层交换机的基本配置方法，帮助读者了解如何正确地配置和管理这种设备。
二、基础知识在进行三层交换机的配置之前，需要了解一些基础知识：1. VLAN（Virtual Local Area Network）：虚拟局域网，是一种将物理上分散的计算机连接起来形成逻辑上的局域网的技术。
2. STP（Spanning Tree Protocol）：生成树协议，用于避免网络中出现环路。
3. OSPF（Open Shortest Path First）：开放式最短路径优先协议，用于计算网络中最短路径。
4. ACL（Access Control List）：访问控制列表，用于限制对网络资源的访问。
5. DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）：动态主机配置协议，用于自动分配IP地址和其他网络参数。
6. NAT（Network Address Translation）：网络地址转换，用于将内部IP地址映射为外部IP地址。
7. QoS（Quality of Service）：服务质量，用于优化数据流量传输并确保网络性能。
三、配置步骤下面是三层交换机的基本配置步骤：1. 连接设备首先，需要将三层交换机与其他设备连接起来。
可以使用网线或光纤连接，然后通过串口或SSH等方式进行管理。
2. 设置管理IP地址设置管理IP地址是非常重要的一步，它允许管理员通过网络访问交换机进行配置和管理。
可以使用命令行界面或Web界面设置IP地址。
3. 配置VLANVLAN是将不同的网络设备划分为逻辑上的不同区域，从而提高网络安全性和性能。
可以使用命令行界面或Web界面创建和配置VLAN。
4. 配置STPSTP用于避免网络中出现环路，从而保证网络稳定性和可靠性。
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三层交换机
三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，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。
对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现，而象路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现。
应用背景
出于安全和管理方便的考虑，主要是为了减小广播风暴的危害，必须把大型局域网按功能或地域等因素划成一个个小的局域网，这就使VLAN技术在网络中得以大量应用，而各个不同VLAN间的通信都要经过路由器来完成转发，随着网间互访的不断增加。
单纯使用路由器来实现网间访问，不但由于端口数量有限，而且路由速度较慢，从而限制了网络的规模和访问速度。
基于这种情况三层交换机便应运而生，三层交换机是为IP设计的，接口类型简单，拥有很强二层包处理能力，非常适用于大型局域网内的数据路由与交换，它既可以工作在协议第三层替代或部分完成传统路由器的功能，同时又具有几乎第二层交换的速度，且价格相对便宜些。
在企业网和教学网中，一般会将三层交换机用在网络的核心层，用三层交换机上的千兆端口或百兆端口连接不同的子网或VLAN。
不过应清醒认识到三层交换机出现最重要的目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具备的路由功能也多是围绕这一目的而展开的，所以它的路由功能没有同一档次的专业路由器强。
毕竟在安全、协议支持等方面还有许多欠缺，并不能完全取代路由器工作。
在实际应用过程中，典型的做法是：处于同一个局域网中的各个子网的互联以及局域网中VLA N间的路由，用三层交换机来代替路由器，而只有局域网与公网互联之间要实现跨地域的网络访问时，才通过专业路由器。
三层交换机工作原理
三层交换技术就是二层交换技术＋三层转发技术。
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。
应用第三层交换技术即可实现网络路由的功能，又可以根据不同的网络状况做到最优的网络性能。
为什么使用三层交换机？
1、网络骨干少不了三层交换
要说三层交换机在诸多网络设备中的作用，用“中流砥柱”形容并不为过。
在校园网、城域教育网中，从骨干网、城域网骨干、汇聚层都有三层交换机的用武之地，尤其是核心骨干网一定要用三层交换机，否则整个网络成千上万台的计算机都在一个子网中，不仅毫无安全可言，也会因为无法分割广播域而无法隔离广播风暴。
如果采用传统的路由器，虽然可以隔离广播，但是性能又得不到保障。
而三层交换机的性能非常高，既有三层路由的功能，又具有二层交换的网络速度。
二层交换是基于MAC寻址，三层交换则是转发基于第三层地址的业务流；除了必要的路由决定过程外，大部分数据转发过程由二层交换处理，提高了数据包转发的效率。
三层交换机通过使用硬件交换机构实现了IP的路由功能，其优化的路由软件使得路由过程效率提高，解决了传统路由器软件路由的速度问题。
因此可以说，三层交换机具有“路由器的功能、交换机的性能”。
2、连接子网少不了三层交换
同一网络上的计算机如果超过一定数量（通常在200台左右，视通信协议而定），就很可能会因为网络上大量的广播而导致网络传输效率低下。
为了避免在大型交换机上进行广播所引起的广播风暴，可将其进一步划分为多个虚拟网（VLAN）。
但是这样做将导致一个问题：VLAN之间的通信必须通过路由器来实现。
但是传统路由器也难以胜任VLAN之间的通信任务，因为相对于局域网的网络流量来说，传统的普通路由器的路由能力太弱。
而且千兆级路由器的价格也是非常难以接受的。
如果使用三层交换机上的千兆端口或百兆端口连接不同的子网或VLAN，就在保持性能的前提下，经济地解决了子网划分之后子网之间必须依赖路由器进行通信的问题，因此三层交换机是连接子网的理想设备。
使用三层交换机的好处：
除了优秀的性能之外，三层交换机还具有一些传统的二层交换机没有的特性，这些特性可以给校园网和城域教育网的建设带来许多好处，列举如下。
1、高可扩充性
三层交换机在连接多个子网时，子网只是与第三层交换模块建立逻辑连接，不像传统外接路由器那样需要增加端口，从而保护了用户对校园网、城域教育网的投资。
并满足学校3~5年网络应用快速增长的需要。
2、高性价比
三层交换机具有连接大型网络的能力，功能基本上可以取代某些传统路由器，但是价格却接近二层交换机。
现在一台百兆三层交换机的价格只有几万元，与高端的二层交换机的价格差不多。
3、内置安全机制
三层交换机可以与普通路由器一样，具有访问列表的功能，可以实现不同VLAN间的单向或双向通讯。
如果在访问列表中进行设置，可以限制用户访问特定的IP地址，这样学校就可以禁止学生访问不健康的站点。
访问列表不仅可以用于禁止内部用户访问某些站点，也可以用于防止校园网、城域教育网外部的非法用户访问校园网、城域教育网内部的网络资源，从而提高网络的安全。
4、适合多媒体传输
教育网经常需要传输多媒体信息，这是教育网的一个特色。
三层交换机具有QoS（服务质量）的控制功能，可以给不同的应用程序分配不同的带宽。
例如，在校园网、城域教育网中传输视频流时，就可以专门为视频传输预留一定量的专用带宽，相当于在网络中开辟了专用通道，其他的应用程序不能占用这些预留的带宽，因此能够保证视频流传输的稳定性。
而普通的二层交换机就没有这种特性，因此在传输视频数据时，就会出现视频忽快忽慢的抖动现象。
另外，视频点播（VOD）也是教育网中经常使用的业务。
但是由于有些视频点播系统使用广播来传输，而广播包是不能实现跨网段的，这样VOD就不能实现跨网段进行；如果采用单播形式实现VOD，虽然可以实现跨网段，但是支持的同时连接数就非常少，一般几十个连接就占用了全部带宽。
而三层交换机具有组播功能，VOD的数据包以组播的形式发向各个子网，既实现了跨网段传输，又保证了VOD的性能。
5、计费功能
在高校校园网及有些地区的城域教育网中，很可能有计费的需求，因为三层交换机可以识别数据包中的IP地址信息，因此可以统计网络中计算机的数据流量，可以按流量计费，也可以统计计算机连接在网络上的时间，按时间进行计费。
而普通的二层交换机就难以同时做到这两点。