三层交换、DHCP与VRRP

一、三层交换机

1、三层交换原理

​ 三层交换机通过硬件来交换和路由选择数据包。为完成在硬件中处理数据包的高层信息，Cisco Catalyst交换机使用传统的MLS（Multilayer Switching,多层交换）体系结构或基于CEF(Cisco Express Forwarding,Cisco快速转发)的MLS体系结构。传统的MLS是一种老式特性，而所有新型的Catalyst交换机都支持CEF多层交换。

• 三层交换机：一次路由，多次交换。
• 一次路由：数据流的

        三层交换机配置

     （1）拓扑图的搭建

 （2）配置交换机SW1

u t m       //关闭用于视图的提示信息
Info: Current terminal monitor is off.
sys    //进入系统视图
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]u in e      //关闭系统视图的提示信息
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sys SW1      //改名SW1
[SW1]v b 10 20 30    //创建vlan 10 20 30
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW1]int Vlanif 10     //进入虚拟接口
[SW1-Vlanif10]ip add 192.168.1.254 24    //配置IP
[SW1-Vlanif10]int Vlanif 20       
[SW1-Vlanif20]ip add 192.168.2.254 24
[SW1-Vlanif20]int Vlanif 30
[SW1-Vlanif30]ip add 192.168.3.254 24
[SW1-Vlanif30]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]p l t         //把g0/0/1的接口模式设置为access
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]p t a v a     //接口类型为trunk口，并且放行所有VLAN通行
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]

 （3）配置交换机SW2

 u t m
Info: Current terminal monitor is off.
sys 
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]u in e
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sys SW2
[SW2]v b 10  20 30
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW2]int e0/0/1
[SW2-Ethernet0/0/1]p l a
[SW2-Ethernet0/0/1]p d v 10
[SW2-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[SW2-Ethernet0/0/2]p l a
[SW2-Ethernet0/0/2]p d v 20
[SW2-Ethernet0/0/2]int e0/0/3
[SW2-Ethernet0/0/3]p l a
[SW2-Ethernet0/0/3]p d v 30
[SW2-Ethernet0/0/3]int e0/0/4
[SW2-Ethernet0/0/4]p l t
[SW2-Ethernet0/0/4]p t a v a
[SW2-Ethernet0/0/4]

 （4）测试ping一下是否可以ping通

 

二、DHCP

1、自动获取ip地址

1.手动配置。

2.自动获取，插上网线，ip地址自动获取。（需要有一台服务器，来提供ip地址）

2、DHCP的好处

1.减少管理员的工作量

2.避免输入错误

3.避免ip冲突

4.更改ip时，不用重新配置

5.提高ip利用率

6.方便客户端配置

3、分配方式

①自动分配

②手动分配

③动态分配

4、DHCP的工作过程

当客户机加入到网络中要得到ip地址

客户发送广播报文discover 寻找dhcp服务器

dhcp服务器收到discover报文，会回复一个offer的报文，并携带相关的配置信息，客户端收到offer报文后，会将报文中的配置信息，配置好，再回复一个request的报文，来告诉dhcp服务器，将使用的地址从合法地址池中去除

dchp服务器，收到request请求报文，会恢复一个ACK，让客户机可以放心使用。

三、VRRP

1、vrrp协议报文

心跳线

2、主机故障，主机与备用切换时

数据的丢失

3、vrrp作用以及实现的原理

1.vrrp的作用

VRRP协议中文名称虚拟路由冗余协议，应用在路由器上，其作用是某一路由器损坏或链路出现问题立刻切换到另一个路由器上不影响整个网络的运行，更好的保障网络通信。

2.vrrp的实现原理

就是将多个路由器逻辑上虚拟成一个大的路由器来提供服务，例如上图中可以将AR1和AR2逻辑上合成一个路由器，配置一个虚拟的ip来为PC提供服务。

主备路由器划分的标准

 (1)根据优先级划分主备路由器

1、优先级分为0-255级别。

2、优先级可手动配置1-254.

3、优先级默认为100。

4、若其中一个路由器为255级则直接成为主路由器。（一般只有存在真机和虚拟机地址一样时才会出现，成为主机后每1s钟向备机发送一个VRRP报文给备机用来告知备机主机还存在还不需要备机进行工作）

(2)若加入虚拟“大”路由器时优先级不是255则先成为备机，等待各路由器互相发送报文看是否有优先级比自己高的机器存在，等待时间为3s。（如何得知网络中是否存在比自己优先级高，虚拟“大”路由器中的设备会互相发送ARRP报文）

1、若收到的VRRP报文中优先级比自己高，则自己成为备机。

2、若收到的VRRP报文中优先级比自己低，则自己成为主机。

3、若收到的VRRP报文中优先级与自己相同，则比较接口ip地址的大小，ip地址大的成为主机。例如10.0.0.1与10.0.0.2则10.0.0.2所在的路由器成为主路由器。

4、若收到的VRRP报文中优先级为0，则要做好成为主机的准备。优先级为0代表虚拟“大”路由器中的主路由器主动退出。

5、选择出主路由器后备用路由器不再向主路由器发送报文。

6、虚拟ip是跟随主备切换的，若AR1为主则虚拟ip在AR1上，若AR1故障切换AR2为主则虚拟ip切换到AR2上。

(3)主机虽然每隔1s都在向备机发送VRRP报文但是如果是主机的上层链路出现问题，此时PC1和PC2就不能访问server了，但是主机还是能向备机发送VRRP报文告知自己存在，为了解决这种问题则需要主路由器监听上层链路的情况，需要工程师手动配置，当上层端口down掉则优先级减小一部分，减完之后优先级必须比备用优先级低，这样才能完成切换。