三层交换机和三层交换实验

目录

1 多端口路由器互连VLAN实验

1.1 实验内容

1.2 实验原理

2 三层交换机三层接口实验

2.1 实验内容

2.2 实验原理

2.3 关键命令

2.4 配置过程

3 三层交换机IP接口实验

3.1 实验内容

3.2 实验原理

3.3 关键命令

 3.4 配置过程

4 多个三层交换机互连实验

4.1 实验内容

4.2 实验原理

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1 多端口路由器互连VLAN实验

1.1 实验内容

构建如下图所示的拓扑，在交换机中创建三个VLAN,分别是VLAN2 VLAN 3 VLAN 4,将交换机端口1 2 3分别分配给VLAN 2 

交换机端口 4 5 6分配给VLAN 3，将交换机端口 7 8 9分配给VLAN4, 路由器三个接口分别连接连接交换机端口3 6 9.实现连接在不同VLAN的交换机端口的终端之间的通信过程。

1.2 实验原理

在交换机中创建三个VLAN,分别是VLAN 2,VLAN 3,VLAN 4,并将各个端口分配给各个VLAN。

路由器三个接口分别连接属于三个不同VLAN的交换机端口。路由器接口分配IP地址和子网掩码，每一个路由器接口分配的IP地址和子网掩码决定了该接口连接的VLAN的网络地址，连接在该VLAN上的终端以该接口的IP地址作为默认网关地址。

路由器0存在去往各个网段的路由表，当各个主机发送数据包到路由器，根据路由表，发送到对应的目的主机

2 三层交换机三层接口实验

2.1 实验内容

构建如下图所示的网络拓扑，在交换机上创建三个VLAN，将交换机端口1 2 3分配给VLAN 2 将交换机端口 4 5 6分配给VLAN 3

将交换机端口 7 8 9分配给VLAN 4,实现连接在不同VLAN上的终端之间的交换过程

默认状态下，三层交换机端口是交换端口，即在定义VLAN对应的IP接口之前，三层交换机默认等同于二层交换机。但可以将指定三层交换机接口转换为三层接口，某个三层交换机端口一旦转换为三层接口，该三层交换机端口完全等同于路由器以太网接口

该三层交换机不再有二层交换机功能，变为24个以太网接口的路由器

2.2 实验原理

将三层交换机连接二层交换机端口 3 6 9三个端口转换成三层接口，三层交换机这三个三层接口完全等同于路由器以太网接口。

可以为这三个三层接口分配IP地址和子网掩码，每一个三层接口分配的IP地址和子网掩码决定了该三层接口连接的VLAN的网络地址，完成这三个三层接口的IP地址和子网掩码配置过程后，三层交换机自动生成包含三项直连路由项的路由表。

2.3 关键命令

1 定义三层接口

全局模式

interface FastEthernet 0/1   //进入接口0/1的配置模式

接口配置模式

no switchport    //取消交换机0/1口的交换功能，该端口完全等同于路由器物理接口

ip address 192.1.1.254 255.255.255.0  //为该端口分配IP地址和子网掩码，只有取消交换功能之后才能分配

exit

2 启动三层交换机的路由功能 

全局模式

ip routing //启动三层交换机的IP分组路由功能，默认状态下，三层交换机只有MAC帧转发功能，如果需要三层交换机具有IP分组转发功能，用该命令启动三层交换机的IP分组路由功能

       为三层交换机配置路由协议前，必须事先通过该命令启动三层交换机的路由功能。

2.4 配置过程

三层交换机

3 三层交换机IP接口实验

3.1 实验内容

构建如下图所示的网络结构，在三层交换机上创建两个VLAN，分别是VLAN 2和VLAN 3，终端A和终端B属于VLAN 2

终端C 和终端D属于VLAN 3，由三层交换机实现属于同一VLAN的终端之间的通信过程和属于不同VLAN的终端之间的通信过程

3.2 实验原理

三层交换机具有二层交换功能和三层路由功能。二层交换功能用于实现同一VLAN终端之间的通信过程。三层路由功能用于实现属于不同VLAN终端之间的通信过程。           

由于三层交换机可以定义大量VLAN,因此，三层交换机的路由模块可以看做是存在大量逻辑接口的路由器，且接口数量可以随着需要定义IP接口的VLAN数量变化而变化                                                                                                                                                                           

3.3 关键命令

以下命令可以用于定义VLAN 2关联的IP接口，并为该IP接口分配IP地址和子网掩码

全局模式

interface vlan 2   //定义VLAN 2对应的IP接口，并进入IP接口配置模式。如果将三层交换机的路由模块看做是路由器，则IP接口等同于路由器的逻辑接口

ip address 192.168.1.254 255.255.255.0  //三层交换机中定义某个VLAN对应的IP接口的前提是，已经在三层交换机中创建VLAN,并已经有端口分配给VLAN。分配给VLAN的端口可以是接入端口，也可以是共享端口

exit

 3.4 配置过程

4 多个三层交换机互连实验

4.1 实验内容

构建如下图所示的网络拓扑。在三层交换机1上创建两个VLAN，分别是VLAN 2和VLAN 3，在三层交换机2上创建两个VLAN 分别是VLAN 4和VLAN 5。

实现属于同一VLAN的两个终端之间的通信过程和属于不同VLAN的两个终端之间的通信过程。

4.2 实验原理

为了实现VLAN 2和VLAN 3 VLAN 4 VLAN 5之间的通信过程，需要创建 一个实现三层交换机1和2互连的VLAN 6

三层交换机1中需要定义VLAN 6对应的IP接口，并为IP接口分配IP地址192.168.6.1和子网掩码255.255.255.0 

对于三层交换机1 通往VLAN 4和VLAN 5传输路径上的下一跳是三层交换机2中VLAN 6对应的IP接口

对于三层交换机2 通过VLAN 2 和VLAN 3传输路径上的下一条是三层交换机1中VLAN 6对应的IP接口

三层交换机1 和 2路由表中指明通往没有直连的网络的传输路径的路由项可以通过路由协议RIP完成