学习完本章你应能掌握:
配置三层交换机,实现VLAN之间的路由。
配置三层交换机与路由器之间的连通
在三层交换机上配置DHCP中继
简单的说三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术。
三层交换技术在第三层实现了数据包的告诉转发,从而解决了传统路由低速,复杂所造成的网络瓶颈问题。
3.2 三层交换机工作原理
三层交换机要执行三层信息的硬件交换,路由处理器(三层引擎)必须将有关路由选择等的三层信息下载到硬件中。
以便对数据包进行过处理。为完成在硬件中处理数据包的高层信息,会使用传统的MLS和基于CEF的MLS。
3.2.1 传统的MLS
使用传统的MLS时,交换机将流中第一个数据包转发给第三层引擎,后者以软件交换的方式对数据包进行过处理,对
数据流中的第一个包进行路由处理后,第三层引擎对硬件交换组织进行编程,使之为后续的数据包选择路由。
这个过程被称为“一次路由多次交换” 也就是说,交换机的三层引擎之需要处理数据流中的第一个数据包,而后续
的数据全部由硬件来执行转发。这样实现了三层交换的线速转发。
3.2.2 基于CEF的MLS
CEF是一种基于拓扑的转发模型
FIB(转发信息库)
-基于IP目标前缀的转发决策
邻接关系表
-存储2层编址信息
工作原理:
①主机A给B发送单播数据包
②交换机查找FIB表,找到下一跳地址
③查找下一跳地址对应的邻接关系的2层封装信息
④转发
3.2.3 集中式交换与分布式交换
基于CEF的Catalyst交换机在3层支持两种硬件交换方法
集中式交换
分布式交换
集中式交换
集中式交换在一个专用ASIC上做出转发决策,该ASIC是第3层交换机中所有接口的枢纽。
使用集中式交换时,路由选择和转发决策是由模块化机箱中的监控引擎或者第3层固定端口密度
交换机的第3层引擎做出的。因此所有需要路由或者交换的数据包都必须通过总线或者交换机
矩阵进入中央引擎。
分布式交换
分布式交换时.第3层交换机接口或者线路模块独立的做出转发决策。
在每个线路模块上都有转发引擎,所以无需中央引擎的帮助。
因此使交换机的速率更高。减少CPU的工作量。
3.3 三层交换机的配置
在三层交换机上启动路由
Switch(config)#ip routing
配置VLAN 的IP地址
Switch (config)#interface vlan vlan-id
Switch (config-if)#ip address Ip-address Subnet-mask
Switch (config-if)#no shutdown
查看FIB表
Switch (config)#show ip cef
查看邻接关系表
Switch (config)#show adjacency detail
在三层交换机上配置路由接口
Switch (config-if)#no switchport
配置DHCP中继转发
Switch(config)#interface vlan vlan-id
Switch(config-if)#ip helper-address Dhcpserver-address
3.3.4 三层交换机配置DHCP中继
1-什么是DHCP
DHCP被称为动态主机配置协议,这个协议用途是动态分配IP地址。
DHCP工作原理
2-DHCP中继
广播不能跨VLAN转发,如果需要实现在某一个VLAN中的DHCP Server为所有VLAN的主机分配IP地址,
就需要在3层交换上配置DHCP中继
在各VLAN互通的前提下,配置DHCP中继服务
SW-3L(config)#interface vlan 1
SW-3L(config-if)#ip helper-address 192.168.2.100
SW-3L(config)#interface vlan 3
SW-3L(config-if)#ip helper-address 192.168.2.100
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