三层交换

三层交换

 

使用三层交换的原因

我们知道在小型网络中，要使不同vlan通信，可以通过配置单臂路由来解决，那么当网络扩大了，路由器和交换机之间的这条链路的利用率越来越高时，这条链路变成了整个网络的瓶颈，造成网络拥塞。为了解决这种问题我们引入三层交换技术.

u 单臂路由的缺点：

Ø 数据拥塞

Ø 易产生单点故障

Ø 路由与交换慢

u 什么是三层交换？

简单说，三层交换就是二层交换技术+三层转发技术。三层交换技术在第三层实现了数据包的高速转发，从而解决了传统路由器低速度，复杂所造成的网络瓶颈问题

三层交换原理

（1）传统的MLS：

◆ 基于流

◆ 一次路由，多次交换：交换机的三曾引擎只需要处理数据流中的第一数据包。而后续的数据全部由硬件来执行转发。

使用传统MLS时，第三层引擎（路由处理器）和交换ASIC协同工作，在交换机上建立第三层条目。这种条目中包含源地址，目的地址或完整的流信息。

1. 基于CEF的MLS：

◆ 转发信息库（FIB）：从路由得到的，与路由表一一对应，属二层

◆ 邻接关系表：存储第二层编制信息

2. 基于CEF的MLS与传统的MLS的区别：

◆ 传统的MLS每个数据流的第一个包都要进行路由，

◆ 基于CEF的MLS在第一次路由后，就会在邻接关系表和FIB表中保存目标信息，那么再有数据需要转发，就可以直接硬件查找FIB表和邻接关系表。

3. 集中式交换与分布式交换

基于CEF的Catalyst交换机在三层上支持这两中硬件交换方法之一

◆ 集中式交换：只有一个芯片。集中式交换在一个专用ASICS上作出转发策略传统的MLS支持集中式交换。

◆ 分布式交换：多芯片。采用分布式交换时，地三层交换机的接口或线路模块独立地做出转发决策。采用分布式交换时系

统性能为所有转发引擎的吞。

知识三：三层交换机的配置

在三层交换机上启动路由

Switch(config)#ip routing

★ 配置VLAN 的IP地址

Switch (config)#interface vlan vlan-id

Switch (config-if)#ip address Ip-address Subnet-mask

Switch (config-if)#no shutdown

★ 查看FIB表

Switch (config)#show ip cef

★ 查看邻接关系表

Switch (config)#show adjacency detail

★ 在三层交换机上配置路由接口

Switch (config-if)#no switchport

★ 配置DHCP中继转发

Switch(config)#interface vlan vlan-id

Switch(config-if)#ip helper-address Dhcpserver-address

★ 用路由器模拟DHCP服务器的操作方法

Router#config terminal

Router(config)#hostname dhcp

dhcp(config)#no ip routing

dhcp(config)#interface 路由接口

dhcp(config-if)#ip address ip netmask

dhcp(config-if)#ip default-gateway gateway

Dhcp (config)#service dhcp

dhcp(config)#ip dhcp pool name

dhcp(config)#network vlan 网段 netmask

dhcp(config)#default-router gateway

DHCP中继

在网络中，一定要有至少一个DHCP服务器。DHCP服务器上需要配置多个地址池。