Cisco三层交换原理

一、三层交换机

1. 应用场合：实现 vlan 间通信

2. 特性：

① 基于硬件工作

② 支持三层协议： IP 、 IPX

③ 提供较大频宽的交换核心

④ 降低成本

⑤ 不适合“网络拓扑各异，传输协议不同”的广域网环境

3. 识别三层交换机

① mls （ multi layer switch ）识别

多层交换功能卡（ MSFC ）

路由交换模块（ RSM ）

多层交换模块（ MSM ）

网络流功能卡（ NNFC ）

多层交换式路由处理器（ MLS-RP ）

策略功能卡（ PFC ）

//Catalyst 5000 系列：属于一次路由，多次交换。第一次通信向路由器学习路由表存储起来，以后直接使用保存的路由表转发数据

② CEF 识别

策略功能卡 2 （ PFC2 ）

多层交换功能卡 2 （ MSFC2 ）和监控引擎 720 的组合

带 EMI 的 Catalyst 3550 交换机

//Catalyst 3550 软件特例

SMI ：简单镜像属于 2 层交换机

EMI ：增强镜像属于 3 层交换机

4.MLS 多层交换

特性：一次路由，多次交换

MLS 处理数据包过程：

CEF ： Cisco 快速转发

特性：没有路由，一直交换

CEF 的三张表：

① 转发信息库表：存放从路由选择表中拷贝过来的 , 用于转发分组所必须的信息

② 临近表：维护一个邻近点以及它们相关的第 2 层 MAC 重写或下一跳信息的数据库

③ 网络流表：提供网络统计数据（ CEF 工作时，不需要该表）

交换机上的 CEF 处理数据过程：

5. 三层交换机处理数据的方式

① 集中转发：交换机提供一张总转发表，所有数据处理都依据该表

例： Catalyst 4000 和 Catalyst 6500 使用该模式

② 分布式转发：交换机上除了提供总转发表外，每个模块上有自己的转发表，模块可以根据自己的转发表，直接处理数据

例： Catalyst 3550 和带分布转发卡的 Catalyst 6500 使用该方式

6.CEF 的配置

① 启用路由功能

(config)#ip  routing

② 启用 CEF

(config)#ip cef

7. 典型应用

① Vlan 间通信

(config)#interface Vlan Vlan 号

(config)#ip address ip 地址 掩码

(config)#no shutdown

(config)#ip routing

(config)#ip cef

② 三层交换机与路由器通信

a. 把端口配置为路由端口（三层交换机端口角色：路由端口、交换端口）

(config-if)#no switchport

// 把端口设置为路由端口

(config-if)#switchport

// 把端口设置为交换端口

b. 对端口进行三层配置

(config-if)#ip address ip 地址 掩码

(config-if)#no shutdown

c. 配置路由：等同路由器配置

例：