三层交换机的转发原理及配置
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发布时间：2022-11-11 03:15
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时间：2023-01-24 10:40
三层交换机的转发原理及配置
三层交换机通过硬件来交换和路由选择数据包。为处理数据包的高层信息，三层交换有两种体系结构：
1> 传统的MLS(Multilayer Switching)
依靠ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)对数据流的第一个数据包进行路由处理后，第三层引擎对硬件交换组件进行程序处理为后续数据包提供路由。产生MLS条目记录，一次路由多次交换。
2> 基于CEF(Cisco Express Forwarding)的MLS
CEF是基于拓扑的`转发模型，它预先将所有路由信息加入到转发信息库(FIB)，方便快速路由。基本概念有：
转发信息库(FIB)：类似路由表，记录IP与vlan的对应关系
邻接关系表：类似mac地址表，记录相邻接口所连接主机的mac地址
虚接口：不依赖物理接口的子接口，开启vlan配置网关，属于该vlan的物理接口即可动态充当vlan的网关
三层交换机配置
三层交换机的接口默认是二层接口，命令switchport 转换为三层接口，相反no switchport将路由接口转为交换接口。以下面模拟图配置为例。
配置步骤：
1>在二层交换机上创建vlan，并分配端口，f0/0端口配置trunk(命令略)
2>在三层交换机上创建vlan，并配置trunk指定接口封装方式
SW_3L(config)# int f0/0
SW_3L(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q
SW_3L(config-if)# switchport mode trunk
3> 在三层交换机上配置各vlan的ip地址
SW_3L(config)# int vlan 10
SW_3L(config-if)# ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
SW_3L(config-if)# no sh
vlan20和vlan30略
4> 三层交换机启用路由，配置接口ip
SW_3L(config)# ip routing
SW_3L(config)# int f1/0
SW_3L(config-if)# no switchport
SW_3L(config-if)# ip add 10.1.1.1 255.255.255.248
SW_3L(config-if)# no sh
5> 为三层交换机配置默认路由
SW_3L(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.1.2
经过上面配置，在对客户机设置ip和网关，不同vlan间已经可以正常通信。三层交换机上也可以配置DHCP中继转发，方便客户机地址配置，效果是使不同vlan共用一个dhcp服务器，dhcp的广播信息可以在不同vlan间转发。配置过程如下：
首先选择一个vlan配置dhcp服务作为dhcp server。第三讲配置过这里略。
其次为除了dhcp server 所在vlan之外的每个vlan上配置dhcp中继转发。例如dhcp server在vlan2 现在配置vlan3：
SW_3L(config)# int vlan3
SW_3L(config-if)# ip add 192.168.2.1 255.255.255.0 设置vlan3网关地址
SW_3L(config-if)# ip helper-address 192.168.2.100 vlan2中dhcp server主机地址
需要说明的是，像在单臂路由上配置dhcp服务一样，我们需要配置多个地址池，地址池应包含相应vlan的网关地址。
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