多層交換機的功能概述多層交換機功能概述路由器的路由表Codes:C-connected,S-static,R-RIP,B-BGP,BC-BGPconnectedD-DEIGRP,DEX-externalDEIGRP,O-OSPF,OIA-OSPFinterareaON1-OSPFNSSAexternaltype1,ON2-OSPFNSSAexternaltype2OE1-OSPFexternaltype1,OE2-OSPFexternaltype2DHCP-DHCPtypeVRFID:0O10.10.10.1/32[110,1601]via192.168.1.1(onSerial1/0) C10.10.11.0/24isdirectlyconnected,Loopback0C192.168.1.0/24isdirectlyconnected,Serial1/0多層交換機功能概述三層交換機的路由表DCRS#showiprouteTotalrouteitemsis3,thematchedrouteitemsis3Codes:C-connected,S-static,R-RIPderived,O-OSPFderivedA-OSPFASE,B-BGPderived,D-DVMRPderivedDestinationMaskNexthopInterfacePreferenceC192.168.10.0255.255.255.00.0.0.0Vlan100C192.168.20.0255.255.255.00.0.0.0Vlan200C192.168.100.0255.255.255.00.0.0.0Vlan1000DCRS#多層交換機功能概述邏輯接口和物理接口123456871091211131416151817192022212324VLAN10VLAN20VLAN30Intvlan10Intvlan20Intvlan3010.1.1.110.2.2.110.3.3.1物理接口邏輯接口對應(yīng)的路由表DCRS#showiprouteTotalrouteitemsis4,thematchedrouteitemsis4Codes:C-connected,S-static,R-RIPderived,O-OSPFderivedA-OSPFASE,B-BGPderived,D-DVMRPderivedDestinationMaskNexthopInterfacePreferenceC10.1.1.0255.255.255.00.0.0.0Vlan100C10.2.2.0255.255.255.00.0.0.0Vlan200C10.3.3.0255.255.255.00.0.0.0Vlan300DCRS#

單臂路由產(chǎn)生的瓶頸3-1VLAN之間的通信需要路由器來完成VLAN增加導(dǎo)致數(shù)據(jù)量增大路由器與交換機之間路徑成為整個網(wǎng)絡(luò)的瓶頸VLAN1VLAN2單臂路由產(chǎn)生的瓶頸3-2增加路由器接口可以緩解流量瓶頸嗎？R1SW1主機A主機BSW2主機C主機DF0/0F0/1VLAN10VLAN20VLAN30VLAN40可以緩解瓶頸問題嗎？VLAN10單臂路由產(chǎn)生的瓶頸3-3單臂路由的缺陷“單臂”為網(wǎng)絡(luò)骨干鏈路，容易形成網(wǎng)絡(luò)瓶頸子接口依然依托于物理接口，應(yīng)用不靈活三層交換技術(shù)使用三層交換技術(shù)實現(xiàn)VLAN間通信三層交換=二層交換+三層轉(zhuǎn)發(fā)三層交換機采用硬件來交換和路由選擇數(shù)據(jù)包。如何實現(xiàn)？以太幀頭CRCIP包頭數(shù)據(jù)傳統(tǒng)的MLS2-13層轉(zhuǎn)發(fā)過程中要重新封裝2層三層交換機上，第3層引擎處理數(shù)據(jù)流的第一個包以太幀頭IP包頭數(shù)據(jù)CRCVLAN1VLAN2以太幀頭IP包頭數(shù)據(jù)CRC以太幀頭CRCARP請求與響應(yīng)IP包頭以太幀頭CRCIP包頭數(shù)據(jù)以太幀頭IP包頭數(shù)據(jù)CRC以太幀頭IP包頭數(shù)據(jù)CRC傳統(tǒng)的MLS2-2交換ASIC從3層引擎中獲悉2層重寫信息在硬件中創(chuàng)建一個MLS條目，負(fù)責(zé)重寫和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流中的后續(xù)數(shù)據(jù)包以太幀頭CRC數(shù)據(jù)VLAN1以太幀頭CRC一次路由，多次交換VLAN2基于CEF的MLSCEF是一種基于拓?fù)滢D(zhuǎn)發(fā)的模型轉(zhuǎn)發(fā)信息庫（FIB）鄰接關(guān)系表10.10.10.2/32VLAN110.20.20.2/32VLAN2主機A

10.10.10.2/240006.1be3.9366主機B

10.20.20.2/24

000c.295e.174300061BE393660016C72E9700000C295E17430016C72E9700鄰接關(guān)系表FIB表①主機A給B發(fā)送單播數(shù)據(jù)包0016.c72e.9700②交換機查找鄰接關(guān)系表③轉(zhuǎn)發(fā)VLAN1VLAN2虛接口概述2-1在三層交換機上配置的VLAN接口為虛接口虛接口的引入使得應(yīng)用更加靈活Switch(config)#interfacevlanvlan-id虛接口概述2-2三層交換機VLAN間通信的轉(zhuǎn)發(fā)過程Intvlan10Intvlan20端口屬于vlan10端口屬于vlan20主機Avlan10主機Bvlan20主機A訪問主機BIntvlan10Intvlan30Trunk主機Avlan10主機Cvlan30主機Bvlan20Intvlan20主機A訪問主機C主機B訪問主機C三層交換機的配置在三層交換機啟用路由功能配置虛接口的IP配置路由接口Switch(config)#iproutingSwitch(config)#interfacevlanvlan-idSwitch(config-if)#ipaddressip_addressnetmaskSwitch(config-if)#noshutdownSwitch(config-if)#noswitchport多層交換機的靜態(tài)路由靜態(tài)路由設(shè)置在多層交換機中的靜態(tài)路由配置方法與路由器中一樣，在管理員的監(jiān)管下，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿鞔_的前提下進(jìn)行整體的靜態(tài)規(guī)劃，其配置原則仍然是將本交換機的非直連網(wǎng)段的下一跳地址配置給交換機，這樣當(dāng)有數(shù)據(jù)需要由交換機轉(zhuǎn)發(fā)給非直連網(wǎng)段時，交換機可以匹配靜態(tài)路由將數(shù)據(jù)傳遞給下一跳設(shè)備，再由下一跳設(shè)備進(jìn)行后續(xù)的報文轉(zhuǎn)發(fā)直到轉(zhuǎn)發(fā)到目的地或者有設(shè)備直接丟棄為止。多層交換設(shè)備的靜態(tài)路由此拓?fù)淦髽I(yè)網(wǎng)絡(luò)典型方案的配置模型，交換機上方通?？梢赃B接路由器或者防火墻接入廣域網(wǎng)，在內(nèi)網(wǎng)中，上圖環(huán)境是極為常見的。根據(jù)內(nèi)網(wǎng)VLAN的劃分，為了保證數(shù)據(jù)流量的均衡，我們將VLAN30的接口創(chuàng)建在上方交換機上，VLAN10和20創(chuàng)建在左側(cè)交換機中，而VLAN40及50則創(chuàng)建在右側(cè)交換機中，則內(nèi)網(wǎng)不同VLAN之間的通信數(shù)據(jù)流將呈現(xiàn)如圖所示的形態(tài)：多層交換機的動態(tài)路由多層交換設(shè)備的動態(tài)路由動態(tài)路由在三層交換機中應(yīng)用全局下啟動動態(tài)路由協(xié)議的進(jìn)程開關(guān)在協(xié)議配置模式下配置網(wǎng)段intvlan中分別使用對應(yīng)命令使協(xié)議enableIntvlan303.3.3.1Intvlan101.1.1.1Intvlan202.2.2.1Intvlan404.4.4.1Intvlan505.5.5.1Intvlan101.1.1.2Intvlan404.4.4.2IP:1.1.1.0/24GW:1.1.1.1IP:2.2.2.0/24GW:2.2.2.1IP:3.3.3.2-120/24GW:3.3.3.1IP:4.4.4.0/24GW:4.4.4.1IP:5.5.5.0/24GW:5.5.5.1IP:3.3.3.121-254/24GW:3.3.3.1Vlan10的用戶Vlan30的用戶Vlan20的用戶Vlan40的用戶Vlan30的用戶Vlan50的用戶VLAN間路由相同接入層設(shè)備VLAN間訪問

Vlan10Vlan20Vlan30Vlan30Vlan20222324Vlan10Vlan20Vlan30Vlan30Vlan10Intvlan10Intvlan20Intvlan30123不同接入層設(shè)備VLAN內(nèi)訪問

Vlan10Vlan20Vlan30Vlan30Vlan20222324Vlan10Vlan20Vlan30Vlan30Vlan10Intvlan10Intvlan20Intvlan30不同接入層設(shè)備VLAN間訪問

Vlan10Vlan20Vlan30Vlan30Vlan20222324Vlan10Vlan20Vlan30Vlan30Vlan10Intvlan10Intvlan20Intvlan30123邏輯拓?fù)涫疽釯ntvlan303.3.3.1Intvlan101.1.1.1Intvlan202.2.2.1Intvlan404.4.4.1Intvlan505.5.5.1Intvlan101.1.1.2Intvlan404.4.4.2IP:1.1.1.0/24GW:1.1.1.1IP:2.2.2.0/24GW:2.2.2.1IP:3.3.3.2-120/24GW:3.3.3.1IP:4.4.4.0/24GW:4.4.4.1IP:5.5.5.0/24GW:5.5.5.1IP:3.3.3.121-254/24GW:3.3.3.1Vlan10的用戶Vlan30的用戶Vlan20的用戶Vlan40的用戶Vlan30的用戶Vlan50的用戶內(nèi)網(wǎng)VLAN間的通信數(shù)據(jù)流Vlan20Vlan10Vlan50Vlan40trunkIntvlan30Intvlan10Intvlan20Intvlan40Intvlan50Intvlan10Intvlan40Vlan30Vlan30trunk三層交換機實現(xiàn)VLAN互通3-1需求描述按照圖中規(guī)劃配置實現(xiàn)VLAN間互通Vlan1192.168.1.0/24Vlan2192.168.2.0/24Vlan3192.168.3.0/24SW-3Lf0/1-10f0/11-15f0/16-23f0/24f0/24192.168.2.156192.168.3.156Vlan1：192.168.1.1/24

Vlan2：192.168.2.1/24

Vlan3：192.168.3.1/24SW-2L192.168.1.156三層交換機實現(xiàn)VLAN互通3-2在2層交換機上配置VLAN、TrunkSW-2L(config)#vlan2SW-2L(config-vlan)#exitSW-2L(config)#vlan3SW-2L(config-vlan)#exitSW-2L(config)#interfacerangef0/11-15SW-2L(config-if-range)#switchportaccessvlan2SW-2L(config-if-range)#switchportmodeaccessSW-2L(config)#interfacerangef0/16-23SW-2L(config-if-range)#switchportaccessvlan3SW-2L(config-if-range)#switchportmodeaccessSW-2L(config)#interfacef0/24SW-2L(config-if)#switchportmodetrunk配置Trunk將端口加入VLAN添加VLAN三層交換機實現(xiàn)VLAN互通3-2配置3層交換機SW-3L(config)#vlan2SW-3L(config-vlan)#exitSW-3L(config)#vlan3SW-3L(config-vlan)#exitSW-3L(config)#interfacefastEthernet0/24SW-3L(config-if)#switchporttrunkencapsulationdot1qSW-3L(config-if)#switchportmodetrunk添加VLAN配置Trunk三層交換機實現(xiàn)VLAN互通3-2配置3層交換機SW-3L(config)#iproutingSW-3L(config)#interfacevlan1SW-3L(config-if)#ipaddress192.168.1.1255.255.255.0SW-3L(config-if)#noshut

SW-3L(config)#interfacevlan2SW-3L(config-if)#ipaddress192.168.2.1255.255.255.0SW-3L(config-if)#noshut

SW-3L(config)#interfacevlan3SW-3L(config-if)#ipaddress192.168.3.1255.255.255.0SW-3L(config-if)#noshut啟動路由功能配置VLAN的IP地址三層交換機實現(xiàn)VLAN互通3-3在三層交換機上查看路由表SW-3L#showiprouteCodes:C-connected,S-static,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaN1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,su-IS-ISsummary,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2ia-IS-ISinterarea,*-candidatedefault,U-per-userstaticrouteo-ODR,P-periodicdownloadedstaticroute

Gatewayoflastresortisnotset

C192.168.1.0/24isdirectlyconnected,Vlan1C192.168.2.0/24isdirectlyconnected,Vlan2C192.168.3.0/24isdirectlyconnected,Vlan3在三層交換機上配置路由2-1需求描述配置路由實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)訪問路由器及其外網(wǎng)Vlan1192.168.1.0/24Vlan2192.168.2.0/24Vlan3192.168.3.0/24SW-3Lf0/1-10f0/11-15f0/16-22f0/24f0/24192.168.2.156192.168.3.156Vlan1：192.168.1.1/24

Vlan2：192.168.2.1/24

Vlan3：192.168.3.1/24SW-2Lf0/23

10.1.1.1/30f0/0

10.1.1.2/30192.168.1.156Router在三層交換機上配置路由2-2VLAN、Trunk配置在三層交換機上配置路由在路由器上配置接口和路由SW-3L(config)#intf0/23SW-3L(config-if)#noswitchportSW-3L(config-if)#ipaddress10.1.1.1255.255.255.252SW-3L(config)#iproute0.0.0.00.0.0.010.1.1.2Router(config)#interfacef0/0Router(config-if)#ipaddress10.1.1.2255.255.255.252Router(config-if)#noshutdownRouter(config-if)#exit

Router(config)#iproute192.168.1.0255.255.255.010.1.1.1Router(config)#iproute192.168.2.0255.255.255.010.1.1.1Router(config)#iproute192.168.3.0255.255.255.010.1.1.1配置路由接口，配置IP地址配置默認(rèn)路由在三層交換機上配置路由2-2在三層交換機上查看路由表SW-3L#showiprouteCodes:C-connected,S-static,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaN1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,su-IS-ISsummary,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2ia-IS-ISinterarea,*-candidatedefault,U-per-userstaticrouteo-ODR,P-periodicdownloadedstaticroute

Gatewayoflastresortis10.1.1.2tonetwork0.0.0.0

10.0.0.0/30issubnetted,1subnetsC10.1.1.0isdirectlyconnected,FastEthernet0/23C192.168.1.0/24isdirectlyconnected,Vlan1C192.168.2.0/24isdirectlyconnected,Vlan2C192.168.3.0/24isdirectlyconnected,Vlan3S*0.0.0.0/0[1/