VLAN间的通讯---三层交换

一.三层交换

1.概念

使用三层交换技术实现VLAN间通信

三层交换=二层交换 + 三层转发

2.基于CEF的MLS

CEF是一种基于拓补转发的模型

  • 转发信息库(FIB)
  • 临接关系表

转发信息库(FIB)可以理解为路由表

邻接关系表可以理解为MAC地址表

3.三层交换转发原理

CA和PCB首次进行通信,PCA发送的第一个数据包,发送至三层交换机的F1/01/1口,报文格式为:

源IP地址(PCA 的IP地址):10.1.1.2

目的IP地址:(PCB 的IP地址):10.1.2.2

源MAC地址:(PCA 的MAC地址):MAC A

目的MAC地址:(三层交换机 的MAC地址):MAC10

三层交换机通过F1/0/1接口收到PCA发送的数据包,会在内部生成PCA自己的条目,匹配不到PCB的地址,通过广播,知晓PCB的MAC地址,生成PCB路由条目,发现是直连路由,然后通过F1/0/2接口传出数据包,已达到PCA向PCB的数据传输
此时PCAPCB所有通信数据包在三层交换机中已形成MLS条目, 下次PCAPCB传输数据通过三层交换机直接查询MLS条目,直接转发至PCB.

二.三层交换实验

1.实验目的

通过三层交换技术使不同网段的客户机之间可以互相通信

2.实验拓扑

搭建三台PC机(PC1、PC2、PC3二层交换机LSW1连接)搭建三层交换机(LSW2)二层交换机(LSW1)相连接

3.实验步骤

给不同网段的pc配上ip地址和网关

pc2,3如上

打开二层交换机,切换用户试图(sys),划分vlan10 vlan20 vlan30 (vlan batch 10 20 30)

进入接口g0/0/1(int g0/0/1),设置端口类型为access(port link-type access),配置该接口的vlanid是10(port default vlan 10

其余接口如上

进入接口g0/0/4(int g0/0/4),设置端口类型为trunk(port link-type trunk,配置该接口的vlanid是所有(port trunk allow-pass vlan all

打开三层交换机lsw1

进入交换机的g0/0/1口(int g0/0/1),为e0/0/4口配置接口类型Trunk(port link-type trunk),并配置该接口类型的所有VLAN ID可以从该端口通过port trunk allow-pass vlan all

划分vlan10 vlan20 vlan30 (vlan batch 10 20 30)

给VLAN接口配置一个VLAN10的虚拟接口(int vlanif 10)为虚拟接口配置网关(ip add 192.168.1.254 24)

其他接口如上

测试,检测pc1是否能和pc2,pc3互通

三.总结

  • 单臂路由或者三层交换机都可以实现VLAN之间的通信
  • 单臂路由工作原理:   路由器重新封装MAC地址,转换VLANID
  • 三层交换机工作原理:一次路由,多次交换
  • 一次路由:数据流的第一个数据包由三层引擎来处理,重新封装MAc,再路由转发数据包
  • 多次交换:第一个数据包转发后,会在硬件创建一个MSL条目,MSL包含FIB(转发信息库:包含邻接主机IP和vlanid)、邻接关系表(包含邻接主机MAC地址),通过查询FIB和邻接关系表重新封装数据帧,从相应端口转发数据
  • 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
     

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