计算机网络实验之三层交换机实现VLAN间通信

一、知识背景

三层交换机是指具备三层路由功能的交换机，其端口(接口)可以实现基于三层寻址的分组转发，每个三层接口都定义了一个单独的广播域，在为接口配置好IP协议后，该接口就成为连接该接口的同一个广播域内其他设备和主机的网关。二层交换机使用的是MAC地址交换表，而三层交换机使用的是基于IP地址的交换表。
三层交换机具备网络层的功能，实现VLAN相互访问的原理是：利用三层交换机的路由功能，通过识别数据包的IP地址，查找路由表进行选路转发，三层交换机利用直连路由可以实现不同VLAN之间的相互访问。三层交换机给接口配置IP地址。采用SVI(交换虚拟接口)的方式实现VILAN间互连。SVI 是指为交换机中的VLAN创建虚拟接口，并且配置IP地址。
三层交换机的端口可用作二层的交换端口，也可用作三层的路由端口，默认当作二层端口使用。
将端口设置为三层，配置命令为no Switchport。
将端口设置为二层，配置命令为Switchport。
对于IP网络，应为三层端口指定IP地址，该地址以后成为所联广播域内其他二层楼人交换机和客户机的网关地址。
三层端口默认状态一般是shutdovwn，所以一个接口配置完成后应立即使用no shundown命令来启用此端口。

二、实验任务

按照如图所示连接拓扑，其中 PC0 和 PC1 通过VLAN划分到了VIAN10，PC2 和 PC3 通过VLAN划分到了 VLAN20。要求通过配置三层交换机，实现两个VLAN间 PC 的通信。

三、实验步骤

1.创建实验网络拓扑

2.拓扑配置命令

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#vlan 10
Switch(config-vlan)#vlan 20
Switch(config-vlan)#int range f0/1-2
Switch(config-if-range)#switch access vlan 10
//把f0/1和f0/2划分到VLAN10
Switch(config-if-range)#int range f0/3-4
Switch(config-if-range)#switch access vlan 20
//把f0/1和f0/2划分到VLAN20
Switch(config-if-range)#int vlan10
Switch(config-if)#
Switch(config-if)#ip add 192.168.1.100 255.255.255.0
//配置VLAN10的网关
Switch(config-if)#no shut
Switch(config-if)#int vlan20
Switch(config-if)#
Switch(config-if)#ip add 192.168.2.100 255.255.255.0
//配置VLAN20的网关
Switch(config-if)#no shut
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#ip routing	//启用路由功能
Switch(config)#

3.结果验证

四、实验总结

通过本次实验，深入了解了三层交换机的功能、特点及工作原理，掌握了三层交换机实现路由功能的方法。