层交换机解决VLAN之间的通信问题

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1、任务6：解决VLAN之间的通信问题——使用三层交换机解决VLAN之间的通信问题（1）1、认识三层交换机传统交换机是多端口的网桥，是数据链路层的设备，称为二层交换机。二层交换机从一个端口收到数据帧时，会根据数据帧头部的MAC地址，查找MAC地址表，然后将数据帧转发到相应端口。二层交换机的最大好处是数据传输速度快，能划分VLAN子网，但不能解决VLAN子网之间的通信问题。路由器是网络层设备，当它从一个端口收到数据帧时，需要先拆去数据链路层的封装，然后查看数据报的头部目的地址，再与子网掩码进行与运算，计算出目的网络地址，查找路由表，然后再进行数

2、据链路层的封装，从相应的目的端口转发出去。任务6：解决VLAN之间的通信问题——使用三层交换机解决VLAN之间的通信问题（2）三层交换机是将二层交换机与路由器有机结合的网络设备，它既可以完成二层交换机的端口交换功能，又可完成路由器的路由功能。进入三层交换机的数据帧，如果源和目的MAC地址在同一个VLAN，数据交换会采用二层交换方式；如果源和目的MAC地址不在同一个VLAN，则会将数据帧拆封后交给网络层去处理，经过路由选择后，转发到相应的端口。当某一信息源的第一个数据流进入三层交换机后，其中的路由系统将会产生一个MAC地址与IP地址映射表，并

3、将该表存储起来，当同一信息源的后续数据流再次进入第三层交换机时，交换机将根据第一次产生并保存的地址映射表，直接从二层由源地址转发到目的地址，而不需要再经过第三层的路由系统处理，即“一次路由、多次交换”，从而消除了路由选择时造成的网络延迟，提高了数据包的转发效率，解决了网间传输信息时路由产生的速率瓶颈。三层交换机主要用于中小型局域网的核心设备，或者用于大中型局域网的分布层和核心层设备。任务6：解决VLAN之间的通信问题——使用三层交换机解决VLAN之间的通信问题（3）三层交换机是将二层交换机与路由器有机结合的网络设备，它既可以完成二层交换机的端

4、口交换功能，又可完成路由器的路由功能。进入三层交换机的数据帧，如果源和目的MAC地址在同一个VLAN，数据交换会采用二层交换方式；如果源和目的MAC地址不在同一个VLAN，则会将数据帧拆封后交给网络层去处理，经过路由选择后，转发到相应的端口。当某一信息源的第一个数据流进入三层交换机后，其中的路由系统将会产生一个MAC地址与IP地址映射表，并将该表存储起来，当同一信息源的后续数据流再次进入第三层交换机时，交换机将根据第一次产生并保存的地址映射表，直接从二层由源地址转发到目的地址，而不需要再经过第三层的路由系统处理，即“一次路由、多次交换”，从而

5、消除了路由选择时造成的网络延迟，提高了数据包的转发效率，解决了网间传输信息时路由产生的速率瓶颈。三层交换机主要用于中小型局域网的核心设备，或者用于大中型局域网的分布层和核心层设备。任务6：解决VLAN之间的通信问题——使用三层交换机解决VLAN之间的通信问题（4）（1）配置三层交换机的二层交换端口和三层路由端口三层交换机的端口默认情况下是二层的交换端口，不能配置IP地址。如果要配置IP地址，必须使用noswitchport命令改变端口的二层特性。例如，将F0/1端口变成三层路由端口，配置IP地址192.168.1.1。要将三层路由端口变成

6、二层交换端口，使用switchport命令。当交换机端口由三层路由端口变成二层交换端口时，原先配置的IP地址就无效了。任务6：解决VLAN之间的通信问题——使用三层交换机解决VLAN之间的通信问题（5）（2）配置三层交换机的端口汇聚如果分布层不使用路由功能，端口汇聚的方式就采用二层汇聚的方式。但是，一般在分布层使用三层交换机时，都会使用三层路由功能，这时就需要为以太通道接口配置IP地址，就必须使用三层路由端口来汇聚。例如，分布层交换机的G0/1和G0/2两个上联口连接核心交换机的G3/1/1和G3/1/2口，将这两条链路汇聚成2G的以太通道，

7、配置分布层通道端口IP地址192.168.1.1/30，核心层通道端口IP地址192.168.1.2/30。任务6：解决VLAN之间的通信问题——使用三层交换机解决VLAN之间的通信问题（6）2、配置三层交换机实现VLAN间路由企业内部网络通常以部门为单位划分虚拟局域网来限制广播域，提高网络安全性，通过三层交换机的路由功能实现各个VLAN之间的访问。例如，某单位有企管部、生产部、销售部、研发部、供应部、售后服务部、财务部7个等部门，生产部门有计算机28台左右，研发部和供应部各10台，其他每个部门有计算机20台左右，另外还有几台共享服务器，每个部

8、门单独使用一个VLAN。网络连接如图7.4所示，接入交换机使用F0/1口上联核心交换机，核心交换机使用F0/1~F0/7口连接各接入交换