07、三层交换技术

注：本文中不同网段即为不同VLAN

一、三层交换技术概述

1、什么是三层交换技术

所谓的三层交换技术就是：二层交换技术+三层转发技术。

也就是交换机带上了路由器的转发功能

2、三层交换技术的作用

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。

不同VLAN或不同网段之间相互通信，不再必须依靠于路由器，只要使用三层交换技术，即可完成路由。
省钱，也提高了部分情景下的效率。
但是不代表路由器没用了！
但是不代表路由器没用了！
但是不代表路由器没用了！

3、三层交换技术的设备

三层交换机。
三层交换机 = 二层交换机 + 三层路由模块

三层交换机内部就像是一个二层交换机带上了一个路由器，路由器是与交换机完全连通的。

二、三层交换技术原理

1、三层交换机路由转发数据过程

• 其原理仍然是路由原理。
• 假设两个使用IP协议的设备A、B通过第三层交换机进行通信，A在开始发送时，把自己的IP地址与B的IP地址比较，判断B是否与自己在同一子网内。若B与A在同一子网内，则进行二层的转发。
• 若不在同一子网内，如A要与B通信，A要向“缺省网关”（注意这个网关是以VLAN或网段来分组的，每个VLAN或网段对应一个）发出ARP(地址解析)封包，而“缺省网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块。当发送站A对“缺省网关”的IP地址广播出一个ARP请求时，如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B的MAC地址，则向A回复B的MAC地址。
• 否则三层交换模块根据路由信息向B广播一个ARP请求，B得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址，三层交换模块保存此地址并回复给A,同时将B的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中。
• 从这以后，当A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理，信息得以高速交换。

2、三层交换机的DHCP中继

三层交换机可以对来自不同于DHCP服务器所在的VLAN或网段的其他设备的DHCP请求进行DHCP中继，也就是转发DHCP广播，保证即使不处于同一广播域下的设备仍能正常从DHCP服务器获取ip。

注：仅转发DHCP广播

3、三层交换机部署为DHCP服务器

三层交换机也可以部署自己为DHCP服务器。
只需要设置地址池即可。
地址池以VLAN分组。

三、相关代码

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