第三层交换技术
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第三层交换技术介绍第二层交换机工作在OSI参考模型的第二层--数据链路层上，主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制等。
为了改良交换机的性能，又推出了第三层交换机，它在保存第二层计算机所有功能的前提上，增加了许多新的功能，如对VLAN的支持、对链路会聚的支持，甚至具有防火墙的功能等。
简单来说，第三层交换机就是在基于协议的VLAN划分时，增加了路由功能。
第三层交换机是Intra应用的关键，它将第二层交换机和第三层路由器两者的优势有机而智能化地结合成一个灵活的解决方案，可在各个层次提供线速性能。
这种集成化的结构还引进了策略管理属性，不仅使第二层与第三层相互关联起来，而且还提供流量优先化处理、平安访问机制以及其他多种功能。
第三层交换机分为接口层、交换层和路由层等3个局部。
接口层包含了所有重要的局域网接口，如10/100Mbps以太网、千兆以太网、FDDI和ATM等;交换层集成了多种局域网接口，并辅之以策略管理，同时还提供链路会聚、VLAN和标记机制;路由层提供主要的局域网路由协议，包括IP、IPX和AppleTalk等，并通过策略管理，提供传统路由或直通的第三层转发技术。
策略管理和行政管理相结合，使得网络管理员能够根据企业的特定需求调整网络。
一般来说，第三层交换产品都采用可编程可扩展的ASIC芯片技术，可以提供以下一些丰富的特性：(1)在所有端口，针对所有网络接口和协议的无阻塞线速交换和路由;(2)具有极高的吞吐量，数据包的转发速度(即转发包/每秒，pps)通常比中高端路由器还要快10～100倍;(3)多种协议的路由选择，如IP(RIPv1/v2、OSPF)、IP Multicast(DVMRP、PIM)和IPX等;(4)支持多种VLAN的划分，能够根据端口/MAC地址、协议、IP 子网、IEEE 802.1Q或Cisco ISL等划分;(5)具有带宽预留(RSVP)及具有效劳类别(CoS)和效劳质量(QoS)的业务量优先级处理，支持IEEE 802.1p和业务分类(DifferServ);(6)可设定访问列表控制(Aess List Control)的过滤规那么，或基于防火墙的平安策略;(7)支持通过以太网的点到点协议(PPPoE)，支持平安用户认证，配合用户计费，增强用户管理特性;(8)支持以太网带宽单元递增分配效劳;(9)ASIC的可编程性，支持诸如IPv6的技术和其他未来技术，保护用户投资。
三层交换的基本配置方法
三层交换的基本配置方法一、引言三层交换技术是现代网络中重要的组成部分，它能够提供高效的数据交换和路由功能。
在网络中，三层交换机扮演着连接不同网络之间的桥梁作用，它能够减少网络通信的延迟和提高网络吞吐量。
本文将介绍三层交换机的基本配置方法。
二、三层交换机基础知识1. 三层交换机工作原理三层交换机能够实现路由和交换功能，通过学习MAC地址和IP地址等信息建立转发表，实现数据包的转发。
当数据包到达三层交换机时，它会根据目标IP地址查找路由表，并将数据包发送到相应的端口。
2. 三层交换机端口类型三层交换机有不同类型的端口，包括：(1) Access端口：连接终端设备如PC、服务器等。
(2) Trunk端口：连接其他交换机或路由器。
(3) VLAN接口：连接不同VLAN之间的通信。
3. 三层交换机VLAN技术VLAN是虚拟局域网技术，通过逻辑划分实现物理隔离。
在一个物理网络中可以划分为多个逻辑网段，从而提高网络的安全性和管理性。
三层交换机支持VLAN技术，可以实现不同VLAN之间的通信。
三、三层交换机基本配置方法1. 连接三层交换机将电脑通过网线连接到三层交换机的Console端口，使用超级终端软件连接。
在超级终端中设置波特率为115200，数据位为8，校验位为无，停止位为1。
2. 配置基本参数进入三层交换机的配置模式，设置主机名、域名、管理IP地址等参数。
命令如下：Switch(config)#hostname Switch1Switch(config)#ip domain-name Switch(config)#interface vlan 1Switch(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.03. 配置VLAN创建VLAN并将端口分配到相应的VLAN中。
命令如下：Switch(config)#vlan 10Switch(config-vlan)#name SalesSwitch(config-vlan)#exit4. 配置端口类型和模式将端口设置为Access或Trunk类型，并设置相应的模式。
三层交换(L3交换)的发展及应用简述
三层交换(L3交换)的发展及应用简述一、L3交换原理和分类最早的第三层交换，是基于A TM技术的MPOA和IP Switch，分别基于ATMF 和IETF标准（RFC1953和RFC1987）。
其基本原理相近，把路由功能分为第三层路径选择（智能路由选择）和第三层交换（快速转发）。
趋势是把第三层交换放到骨干网ATM交换机中去，把路由器和A TM骨干网融为一体。
MPOA方式的前提是一定要由ATM网络事先建立一条端到端的连接，再采用“Short Cut”方式对IP包进行路由。
IP Switch方式中的RFC1953解决了“多跳”数量增长的问题，通过软件提供一种“直通”（Cut-through）来满足多IP业务要求，它与RFC1987共同构成IP Switch基础。
IP Switch对数据包的处理多采用以ATM交换机跨接路由器直通（CUT-THROUGH）处理的方式，即第一个包通过路由器进行检查、鉴别和处理，以后相同的包由ATM交换机跨接直通传输，不再通过路由器。
无论是IP Switch还是MPOA，这个IP数据流都是在虚电路里传输，所有IP 包都在一个已经选定的路由中传输，不存在不同的IP包经过不同的路由。
只是IP Switch方式每个ATM交换机可独立处理IP交换，以直通IP数据流。
但MPOA 一定要所有ATM交换机统一动作，所以MPOA方式实施前一定要先建立一条端到端的SVC。
除了以上两种L3交换之外，在其他领域也相继产生了第三层交换技术。
如思科公司的专有技术CEF（思科快速转发）、普遍被所有第三层交换机厂家采用的多层交换技术MLS以及当前被广泛推广的基于IETF标准的多协议标记交换MPLS。
二、L3交换的起源和发展基于L2以太网交换技术的多层交换最早起源于校园网络，后来在IDC中也有较多应用。
早期互联网业务流量模型符合20:80规则，即80%的流量为本地，20%的流量出网。
后来此流量模型发生逆转，80%流量来自网段外部，内部通信只有20%。
三层交换技术
三层交换技术简单地说，三层交换技术就是：二层交换技术＋三层转发技术。
它解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
什么是三层交换三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术）是相对于传统交换概念而提出的。
众所周知，传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层——数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。
简单地说，三层交换技术就是：二层交换技术＋三层转发技术。
三层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
三层交换原理一个具有三层交换功能的设备，是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上。
其原理是：假设两个使用IP协议的站点A、B通过第三层交换机进行通信，发送站点A在开始发送时，把自己的IP地址与B站的IP地址比较，判断B站是否与自己在同一子网内。
若目的站B与发送站A在同一子网内，则进行二层的转发。
若两个站点不在同一子网内，如发送站A要与目的站B通信，发送站A要向“缺省网关”发出ARP(地址解析)封包，而“缺省网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块。
当发送站A对“缺省网关”的IP地址广播出一个ARP请求时，如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B 站的MAC地址，则向发送站A回复B的MAC地址。
否则三层交换模块根据路由信息向B 站广播一个ARP请求，B站得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址，三层交换模块保存此地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC 地址表中。
从这以后，当A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理，信息得以高速交换。
由于仅仅在路由过程中才需要三层处理，绝大部分数据都通过二层交换转发，因此三层交换机的速度很快，接近二层交换机的速度，同时比相同路由器的价格低很多。
LAN交换机基础知识综合概述
LAN交换机有很多值得学习的地方，这里我们主要介绍LAN多层交换技术及应用的发展，在过去短短的几年里，网络发生了根本性的变化：网桥已经退出了历史的舞台，在LAN网中共享式以太网越来越少。
人们对于网络的要求导致了新一代网络的诞生和发展，其中交换技术可以说是新的网络时代的核心。
交换技术具备强大的寻址能力和出色的稳定性，为需要高带宽的应用程序提供了解决办法，同时也解决了网络智能化问题，它极大地促进了网络的发展。
毫无疑问，LAN交换技术已经成为一项重要的技术，并在今天广泛的流行起来。
LAN交换技术概述在LAN网中使用交换的目的是为了提高网络的性能，减少网络的阻塞，同时，交换技术能够加快数据的移动速度，极大地降低了传统以太网中由于采用CSMA/CD协议而产生冲突的可能性，因而在一定程度上消除了网络的瓶颈。
LAN交换机的内在功能类似于网桥，通过跟踪每一个端口发来的帧的源地址，检查帧的目的地址来选择路由。
LAN交换机每一端口能够存储的地址数量决定了它支持的工作站和支持拥有许多工作站的局域网段的能力。
若交换机每一端口只能支持一个地址，它相当于端口交换设备；若每一端口支持多个地址，它相当于段交换设备。
除了按交换方法外，LAN交换机还可以分为“直接通过”和“存储转发”。
直接通过技术就是在LAN交换机读到帧的目的地址后，直接在源端口和目的端口之间进行交叉连接。
这种交换具有最小的延时和等待时间。
相应地，存储转发交换把全部的帧存在存储器里，并对帧进行差错控制，若对某一帧的循环冗余校验不符，则丢弃该帧。
存储转发技术需要将帧从低速局域网中移到高速局域网中，因为必须将全部的帧存储起来，所以这种交换方法必然带来较小程度的时延。
另外，LAN交换机还能同时支持FDDI、快速以太网、令牌环网、以太网和ATM（从严格意义上讲，ATM 不完全属于第二层），可以更进一步提高带宽，提高交换机的吞吐量，这些支持多协议的LAN交换机能够将来自一种第二层网络的数据传输到另一种网络中。
三层交换技术
第 三层 交换 的目标 是 ．只要 在源 地址和 目 的地址 之间有 一条 更 为直接 的第 二层 通路 ，就没有 必要 经过 路 由
器 转 发数据 包。 第三 层此路径 可 以只用 一次 ，也可 以存储 起来 ，供 以 后使 用 。 之后 数据 包 通 过 一条 虚 电 路绕 过 路 由器 快 速 发送 。
・ 现代 因特 网路 由器 ： “ 现代 ”意 味着 突破传 统 路 由器的性 能不 足 ，即吞吐 量限 制 、时 延及时 延变 化。
７３
维普资讯
这就 要 求 网络 内的任 一主 机 或 路 由器 能 够把 网 络 内另 外任 一实 体 的 ＩＰ 址解 析 为Ｍ Ａ ｃ 址。 地 地
第三 层 交 换基 本 功 能有 ：
・ 基 于 第三 层 （ ）地 址转 发 业 务流 。 Ｌ３
・ 执 行 交 换 功能 。
・ 可 能提 供特 别 服 务 （ 如 认证 ）。 例 ・ 执行 或 不执 行 路 由处理 。
在 报 文 到报 文 第三 层交换 中 ，又 可 以作 如下 区分 ：
・ 传统 路 由器 ：１ ９９ ５ 以前开 发的 产品 ，大部 分 功能 由软件完 成 ，更晚 出现 的路 由器 可能会使 用硬 年 件 缓 存 以提 高 报文 转 发 的性 能 。
● 学 习型 网桥 ：基于 第 三 层 地址 转 发 业务 流 ，但 不 进 行路 由处理 。 ● 路 由交 换 机 ：基 于 第三 层 地 址转 发 业务 流 ． 并且 进 行路 由处 理 。
使 终端 站可 以访 问 ＬＮ的任何 部分 ，不 必经 受路 由器 的延迟 或控制 。这 极大 地简 化 了某些方 面 的网络 管理 ．特 Ａ
别是 因 为终 端站 的地 址 与其 物理 地 点 无关 ，故增 加 ／ 迁移 ／ 改终 端 站极 为方 便 。 更
三层交换vlan互通原理
三层交换vlan互通原理一、三层交换技术三层交换技术是局域网交换机发展升级的产物，它主要通过添加路由功能，来实现不同VLAN之间的通信。
相比于传统的二层交换机，三层交换机的路由功能较弱，主要应用于局域网内部的IP子网之间的通信。
这种技术的优势在于减少网络延迟、提高网络数据传输速度。
二、VLAN的划分在局域网中，我们常常将网络用户分成多个逻辑独立的网络单元，每个网络单元通常称为一个VLAN。
这些VLAN之间需要设置一定的访问控制策略，以实现不同VLAN之间的数据传输。
在三层交换机中，我们可以通过设置VLAN端口来实现这一目的。
三层交换机的三层交换功能是基于路由来实现的。
三层交换机通过硬件路由表来实现不同VLAN之间的互通。
路由表是三层交换机实现数据交换的重要工具，它能够将数据帧按照最佳路径转发到相应的目的网络中。
当有数据帧发送到三层交换机时，三层交换机根据数据帧中的目的IP地址，在路由表中查找最佳路径，然后将数据帧转发到相应的端口上。
四、VLAN互通配置在三层交换机中配置VLAN互通需要设置以下步骤：1. 配置IP地址和默认路由：在三层交换机上配置一个公共的IP 地址和默认路由，使得各个VLAN之间可以通过三层交换机访问外网。
2. 划分VLAN并设置VLAN端口：根据不同的需求，将三层交换机上的端口划分为不同的VLAN端口。
在配置过程中，需要确保每个VLAN之间的通信不被其他VLAN干扰。
3. 配置路由协议：常见的路由协议包括RIP和OSPF等。
在三层交换机上配置相应的路由协议，使得各个VLAN之间可以通过路由来实现互通。
4. 配置安全策略：为了保障网络安全，需要在三层交换机上配置相应的安全策略，如访问控制列表等，以限制不同VLAN之间的访问权限。
五、三层交换vlan互通常见问题及解决方案1. VLAN间无法互通：首先检查三层交换机的配置是否正确，确保VLAN端口划分正确，并配置了正确的路由协议和安全策略。
三层交换机
三层交换简单地说，三层交换技术就是：二层交换技术＋三层转发技术。
它解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
下面我们结合本站有关思科及微软关于三层交换方面的文章为大家介绍这方面的资讯,更多更丰富的相关方面内容我们将在以后日子里进行补充。
部署第三层交换正迅速发展成可作为下一代应用启动平台的最适合的网络技术。
本文将详细介绍此项技术以及如何部署第三层交换才能获得最大效率。
第三层交换是局域网许多区域(包括核心和服务器集中点)的关键组件，因为该项技术能解决许多在性能、安全和控制等方面的问题。
然而，在一些网络区域，该项技术的使用效果并不十分显著，尤其是在桌面连接方面。
本文将会重点讨论这种网络性能较低的情况，特别是在新一代高级第四层桌面交换技术已经能够提供高性能和控制能力的今天。
本文也将详细阐述第二(四)层交换机是如何提供成本更低、更加简单、更易于管理的桌面解决方案。
概述任何一种新技术进入市场时，都要经历业界专业人员对伴随这种技术的新术语和“技术行话”进行筛选的阶段。
这些新的技术术语往往会造成迷惑，甚至自相矛盾，具体情况取决于供应商使用它们的方式。
“第三层交换”和有关的技术也不例外，随着越来越多交换机和路由器技术的推出，有关它们技术术语的迷惑只会增多。
比如，第三层交换、第四层交换、多层交换、多层数据包分类和路由交换机等新术语就令交换机和路由器之间的传统区别变得模糊起来。
此外，由于许多供应商在原本用于布线室的第二层交换机平台上提供了第三层交换技术，从而让人更加迷惑不解。
这些变化使网络设计人员很难了解如何部署高效的网络解决方案。
因此，必须去伪存真，并专注于基础知识，才能真正了解何时、何地以及为什么采用第三层交换。
了解网络各层为了充分认识第三层交换，在此有必要对目前使用的大多数网络体系结构的强大分层模型进行分析。
如图所示，网络基础架构设备(如网桥、路由器和交换机)在传统上一直按OSI 分层模型分类。
阐述第三层交换机原理及其使用技巧
阐述第三层交换机原理及其使用技巧第三层交换机是一种用于构建网络的网络设备，也被称为路由器（Router）。
它在网络中负责从一个子网传送数据包到另一个子网，使得数据包能够跨越不同的网络进行传输。
第三层交换机通过识别网络数据包中的目的IP地址，将数据包路由到正确的目的地。
下面将详细阐述第三层交换机的原理及其使用技巧。
一、第三层交换机的原理第三层交换机的原理主要基于路由技术，它的核心功能是根据目的IP地址选择最佳的路径进行数据传送。
具体来说，第三层交换机通过建立路由表和邻居表来实现数据包的转发。
1.路由表：第三层交换机中存储了一个路由表，包含了目的IP地址与对应出口端口的映射关系。
当数据包到达第三层交换机时，它会查找路由表，根据目的IP地址找到正确的出口端口，并将数据包发送给该端口。
路由表的更新是通过路由协议（如RIP、OSPF等）来实现的，它能够动态地根据网络状况更新路由信息。
2.邻居表：第三层交换机中还存储了一个邻居表，记录了与该交换机直接相连的设备的信息，包括相邻设备的IP地址和MAC地址。
邻居表的作用是帮助第三层交换机识别与其相邻的设备，从而确定数据包的转发路径。
基于以上原理，第三层交换机能够将数据包路由到正确的目的地，实现不同子网之间的通信。
二、第三层交换机的使用技巧1. 配置IP地址和子网掩码：为了使第三层交换机能够正确地识别不同子网，需要对其进行IP地址和子网掩码的配置。
可以通过命令行界面或Web界面进行配置。
2.配置路由协议：如果网络较为复杂，可以使用路由协议来实现路由表的动态更新。
在配置路由协议时，需要选择适合的协议类型，并进行相应的配置。
3.配置静态路由：如果网络比较简单，可以使用静态路由来手动配置路由表。
静态路由需要手动添加路由表项，包括目的IP地址和出口端口。
4.配置网络安全：第三层交换机通常具备一定的安全功能，可用于实现访问控制列表（ACL）、入侵检测系统（IDS）等功能，以提高网络的安全性。
三层交换技术
三层交换技术——LPM+HDR一、三层交换技术三层交换技术的概念交换技术是随着交换设备的出现而出现的一种数据转发技术，主要分为二层交换技术、三层交换技术和四层交换技术。
二层交换技术是最传统的交换技术，为了实现二层交换，交换机需要维护一张“MAC地址、交换机端口”的硬件转发表，当交换机接收到数据时，根据数据包中的“目的MAC地址”查询硬件转发表，匹配到相同“目的MAC地址”表项时根据对应的“交换机端口”进行线速的数据转发，由于“MAC地址”属于OSI网络参考模型中的第二层——数据链路层的地址，所以称为二层交换技术。
而为了实现三层交换技术，交换机将维护一张至少包括“目的IP地址，下一跳MAC地址”在内的硬件转发表，当交换机接收到数据时，根据数据包中的“目的IP地址”查询硬件转发表，根据匹配结果进行相应的数据转发，并且采用硬件芯片或高速缓存支持，可以达到线速。
由于“IP地址”属于OSI网络参考模型中的第三层——网络层的地址，所以称为三层交换技术。
除了三层交换技术，在三层数据转发技术中还有路由技术的概念，该技术在中低端路由器和早期交换机中采用，进行数据的转发时通过检测数据包中的“目的IP地址”来判断应该如何进行数据包的转发，但不采用硬件芯片或高速缓存支持，而只是通过CPU进行软件计算转发，所以在大流量数据条件下无法线速。
由于数据处理能力的限制，该技术在高端路由器已经不被采用，高端路由器和三层交换机一样大量地使用了三层交换技术。
如果在三层交换技术的转发过程中增加对四层TCP/UDP端口的检测和硬件转发表匹配，则成为四层交换技术，由于四层交换技术在局域网中应用极少，所以该技术并不成为交换机处理性能的衡量标准。
三层交换技术带来的影响在早期网络中，交换机只具备二层交换功能，所有的跨网段通信或跨广域网通信都通过采用路由技术的路由器设备（后来局域网内部短暂出现过采用路由技术的三层交换机），由于CPU实现路由技术的处理能力限制，当初的局域网基本不部署跨网段的网络应用，绝大部分的局域网甚至不进行任何网段的划分，不仅网络的安全性降低，网络的可管理性降低，而且由于广播的全网泛滥极大地降低了局域网的性能，无法组建大规模的网络。
第三层网络交换技术实现VLAN间通信 电脑资料
第三层网络交换技术实现VLAN间通信电脑资料随着信息技术的飞速开展，特别是计算机技术和网络技术的不断完善，人们对网络的传输要求也越来越高，在竞争中以太网以其传输速度高、低耗、易于安装和兼容性好等方面的优势脱颖而出成为现代企业网络的首选，VLAN技术的出现很好地解决了网络信息过载的问题，但是由于不同VLAN之间的通信必须依赖路由功能，而传统的路由器由于其自身低速，复杂等局限性，很容易成为网络的瓶颈使以太网的优势难以发挥，第三层交换技术的出现克服了传统路由的缺点比拟满意地解决这个难题，1．第三层交换技术开展的必要性传统路由器的主要功能是实现路由选择与网络互联，即通过一定途径获得子网的拓扑信息与各物理线路的网络特性，并通过一定的路由算法得到到达各子网的最正确路径。
建立相应的路由表，从而将每个IP 包跳到跳（hoptohop）传到目的地；其次，它必须处理不同的链路协议。
IP包途经每个路由器时，需经过排队、协议处理和寻址选择路由等软件处理环节，造成延时增大。
同时路由器采用共享总线方式，总的吞吐量受到限制，当用户数量增大时，每个用户的接入速率降低。
路由器更注重对多种介质类型和多种传输速度的支持，而目前数据缓冲和转换能力比线速吞吐能力和低时延更为重要。
与路由技术相比，交换技术的好处就是速度快，当网络规模很大时，高速、大容量路由器是十分必要的。
另一方面，由于现代通信网络大都采用光纤技术，所以目前数据网络的主要瓶颈是结点路由器。
现在的第三层交换、路由交换或其他相关名词都是这种思路的表达。
虽然第三层交换最初是为了局域网而设计的，它采用目的IP地址进行交换，但是现在这种技术也已经开始在广域网中使用。
它不需要将播送封包扩散，而是直接利用动态建立的MAC地址来通信，如IP地址、ARP等，具有多路播送和虚拟网间基于IP和IPX等协议的路由功能。
这方面功能的顺利实现，主要依靠专用集成电路ASIC把传统路由软件处理的指令改为ASIC芯片的嵌入式指令，从而加速了对包的存储转发和过滤，使得高速下的线性路由和效劳质量都有了很高的保证。
三层交换技术的原理
三层交换技术的原理
三层交换技术是一种在网络中实现数据传输的技术。
它利用路由器跟交换机的结合，实现了数据在不同网络之间的传递。
其原理如下：
1. 寻址和路由选择：当一台设备发送数据包时，三层交换技术首先需要确定数据包要传送到哪个网络。
这个过程称为寻址。
通过查找路由表，确定数据包的目的网络。
2. 数据包封装和解封装：数据包在传输过程中需要封装成适当的格式。
在发送端，数据包被封装添加了源地址和目的地址等信息，形成TCP/IP报文。
在接收端，数据包则需要解封装，将报文的各个字段分离出来。
3. 路由器的工作：一旦确定了数据包要传送到的目的网络，三层交换技术通过路由器来实现数据包的传输。
路由器根据数据包的目的网络地址，参考自己的路由表，找到下一跳路由器，并将数据包发送到下一跳路由器。
这个过程称为路由选择。
4. 数据传输：当数据包到达下一跳路由器后，根据目的网络地址再次进行路由选择，直到数据包到达最终目的网络。
5. 数据交换和转发：在网络的每个交换节点，交换机负责数据包的交换和转发。
根据数据包中的目的MAC地址，交换机将数据包转发到与目的主机直接相连的端口上。
综上所述，三层交换技术通过寻址、路由选择和数据交换等步
骤实现了数据在不同网络之间的传递。
这种技术能够提高网络的性能和可靠性，同时也能够实现灵活的网络划分和管理。
三层网络交换技术解析
三层交换技术解析简单地说，三层交换技术就是：二层交换技术＋三层转发技术。
它解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
什么是三层交换三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术）是相对于传统交换概念而提出的。
众所周知，传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层――数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。
简单地说，三层交换技术就是：二层交换技术＋三层转发技术。
三层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
三层交换原理一个具有三层交换功能的设备，是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上。
其原理是：假设两个使用IP协议的站点A、B通过第三层交换机进行通信，发送站点A在开始发送时，把自己的IP地址与B站的IP地址比较，判断B站是否与自己在同一子网内。
若目的站B与发送站A在同一子网内，则进行二层的转发。
若两个站点不在同一子网内，如发送站A要与目的站B通信，发送站A要向“缺省网关”发出ARP(地址解析)封包，而“缺省网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块。
当发送站A对“缺省网关”的IP 地址广播出一个ARP请求时，如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC 地址，则向发送站A回复B的MAC地址。
否则三层交换模块根据路由信息向B站广播一个ARP请求，B站得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址，三层交换模块保存此地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中。
从这以后，当A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理，信息得以高速交换。
由于仅仅在路由过程中才需要三层处理，绝大部分数据都通过二层交换转发，因此三层交换机的速度很快，接近二层交换机的速度，同时比相同路由器的价格低很多。
三层交换技术的名词解释
三层交换技术的名词解释在当今的网络通信中，三层交换技术被广泛应用于数据传输和网络连接。
它是一种基于计算机网络技术的数据包转发方式，用于在不同子网之间进行数据传输和路由选择。
本文将对三层交换技术的相关名词进行解释，帮助读者更好地理解和应用该技术。
一、三层交换技术三层交换技术是指通过网络交换设备在数据包传输中，根据目标IP地址进行路由选择和数据包转发的技术。
它兼具交换机和路由器的功能，可以在子网之间实现高效的数据交换和路由转发。
与传统的二层交换技术相比，三层交换技术具有更加灵活和高效的数据包转发能力。
二、子网子网是指在一个大网络中按照一定的地址范围进行划分的较小网络。
在一个子网中，设备可以通过相同的网络地址进行通信。
子网划分的主要目的是提高网络的管理灵活性和安全性，同时也减小了广播域的范围，减少广播冲突。
三、IP地址IP地址是在互联网中用于标识网络设备的数字地址。
它由32位或128位构成，用于识别局域网或广域网中的网络和主机。
一般情况下，IP地址分为网络地址和主机地址两部分，通过这个地址可以找到目标设备并进行数据传输。
四、路由选择路由选择是指在网络中选择合适的路径，将数据包从源设备发送到目标设备的过程。
在三层交换技术中，路由选择根据目标IP地址进行，根据路由协议或者静态配置的路由表信息，选择最佳路径进行数据包转发。
这样可以提高网络的整体性能和可靠性。
五、数据包转发数据包转发是指网络设备根据路由表和路由选择算法，将数据包从源设备转发到目标设备的过程。
在三层交换技术中，数据包转发通过查找目标设备的IP地址，确定其所在子网，并进行相关的路由选择和数据包转发操作。
六、网络设备网络设备是指用于构建和维护网络的硬件设备，如交换机、路由器、服务器等。
在三层交换技术中，网络设备起到了关键的作用，通过交换机和路由器等设备的组合，实现了高效的数据交换和路由转发。
七、网络通信网络通信是指通过计算机网络实现设备之间的信息传递和数据交换。
网络互联网技术7-三层交换技术
MAC地址表
7.3 三层交换原理
三层交换技术通过一台具有三层交换功能设备实现。三层交换机是一台带有第三层路由功能的交换机， 它把路由设备硬件及性能叠加在局域网交换机上，如图7-9所示场景，说明了三层交换的工作工作原 理：二台三层交换机互联二个独立的子网络。
三层交换机
200.1.1.254/24
7.2 什么是三层交换技术
7.2.3 第三层交换技术
三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术）是相对于传统交换概念而提出。 众所周知，传统交换技术是在OSI网络标准模型中第二层：数据链路层，而三层交换技术在网络模型 中的第三层实现高速转发。简单地说，三层交换技术就是“二层交换技术+三层转发”。
IP路由表
！进入三层交换机的接口配置模式。
Switch(config-if)#no switch
！开启该接口的三层交换功能
Switch(config-if)# ip address ip-address mask
！给指定的接口配置IP地址，这些IP地址作为各个子网内主机网关。
Switch#show running-config Switch#show ip route
二层交换机
pc1
pc2
200.1.1.1/24
200.1.1.2/24
7.2 什么是三层交换技术
7.2.2 传统二层交换技术
如图7-6所示网络拓扑，一台二层交换机连接二台计算机，PC1计算机（200.1.1.1/24）向同网中计算 机PC2（200.1.1.2/24）传输信息过程中，帧执行二层交换过程：
7.4 认识三层交换机
三层交换通过三层交换设备实现，三层交换机也是工作在网络层设备，和路由器一样可 连接任何网络。但和路由器的区别是，三层交换机在工作中，使用硬件ASIC芯片解析传 输信号。通过使用先进ASIC 芯片，三层交换机可提供远远高于路由器网络传输性能，如 每秒 4000 万个数据包（三层交换机）对每秒30万个数据包（路由器），如图7-11所示。
三层交换技术
Switch(config-if)#ip address
192.168.1.254 255.255.255.0......为创建
的VLAN10配置子网地址，作为二层设备虚 拟网关接口
Switch(config-if)#no shut
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#inter vlan 20
1、网络拓扑图
2、相关命令代码（三层交换机）
Switch(config)#vlan 10......创建VLAN虚
拟接口
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#vlan 20
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#inter vlan 10
知识准备
三、VLAN间路由原理
1、vlan内通信
在二层接入交换机上划分vlan,各部门数据只能在vlan 内转发。
2、vlan间通信
如：vlan10中的计算机需要与vlan20中的计算机通信， 在二层交换机无法实现，需要一台三层交换机帮助实现。
实训
四、利用三层交换机的路由原理实现不同VLAN间通信
Switch(config-if)#ip address
192.168.2.254 255.255.255.0
Switch(config-g-if)#exit
Switch(config)#ip routing......开启三层
交换机的路由功能
作业
结合本课知识点，参考老师的讲解与演示，设计实现不同 部门（VLAN）之间网络之间的通信。
三层交换技术就是二层交换技术+三层转发技术，在网络 模型中的第三层实现了数据包的高速转发，既可实现网络路 由功能，又可根据不同网络状况做到最优网络性能。
三层交换原理
三层交换原理随着计算机网络的快速发展，传统的网络交换技术已经不能满足大规模网络的需求。
为了提高网络的传输效率和可靠性，三层交换技术应运而生。
三层交换原理是现代网络通信中的重要基础，本文将详细介绍三层交换原理及其工作方式。
一、三层交换原理的概述三层交换原理是指将网络交换设备分为三层进行数据传输处理的一种技术。
它将物理层、数据链路层和网络层进行了分离，使得交换设备能够根据网络层的地址信息进行数据转发和路由选择。
三层交换技术能够实现更快速、更灵活的数据传输，提高网络的整体性能和可扩展性。
二、三层交换原理的工作方式1. 物理层：物理层是网络中最底层的一层，主要负责传输原始的比特流。
在三层交换设备中，物理层主要包括物理端口和物理链路。
物理端口是设备与外界连接的接口，物理链路是连接两个物理端口的传输媒介。
2. 数据链路层：数据链路层负责将物理层传输的比特流转换为帧，并对帧进行处理和管理。
在三层交换设备中，数据链路层主要包括MAC地址表和交换引擎。
MAC地址表用于记录设备的物理地址和端口的对应关系，交换引擎用于控制帧的转发和过滤。
3. 网络层：网络层负责将数据链路层传输的帧转换为数据包，并对数据包进行路由选择和转发。
在三层交换设备中，网络层主要包括路由表和路由引擎。
路由表用于记录网络层地址和下一跳的对应关系，路由引擎用于控制数据包的转发和路由选择。
三、三层交换原理的优点1. 提高网络的传输效率：三层交换设备能够根据网络层的地址信息进行数据转发和路由选择，从而实现快速的数据传输和路由选择，提高网络的传输效率。
2. 提高网络的可靠性：三层交换设备能够根据网络层的地址信息进行数据转发和路由选择，从而实现冗余路径的选择和数据包的备份，提高网络的可靠性。
3. 提高网络的扩展性：三层交换设备能够根据网络层的地址信息进行数据转发和路由选择，从而实现网络的灵活扩展和配置，提高网络的扩展性。
四、三层交换原理的应用场景1. 大规模企业网络：三层交换设备能够根据网络层的地址信息进行数据转发和路由选择，从而实现快速的数据传输和路由选择，适用于大规模企业网络的搭建和管理。
三层交换机使用了三层交换技术
三层交换机使用了三层交换技术简单地说，三层交换技术就是：二层交换技术＋三层转发技术。
它解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
什么是三层交换三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术）是相对于传统交换概念而提出的。
众所周知，传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层——数据链路层进行*作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。
简单地说，三层交换技术就是：二层交换技术＋三层转发技术。
三层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
三层交换原理一个具有三层交换功能的设备，是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上。
其原理是：假设两个使用IP协议的站点A、B通过第三层交换机进行通信，发送站点A在开始发送时，把自己的IP地址与B站的IP地址比较，判断B站是否与自己在同一子网内。
若目的站B与发送站A在同一子网内，则进行二层的转发。
若两个站点不在同一子网内，如发送站A要与目的站B通信，发送站A要向“缺省网关”发出ARP(地址解析)封包，而“缺省网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块。
当发送站A对“缺省网关”的IP地址广播出一个ARP请求时，如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC地址，则向发送站A回复B的MAC地址。
否则三层交换模块根据路由信息向B站广播一个ARP请求，B站得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址，三层交换模块保存此地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中。
从这以后，当A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理，信息得以高速交换。
由于仅仅在路由过程中才需要三层处理，绝大部分数据都通过二层交换转发，因此三层交换机的速度很快，接近二层交换机的速度，同时比相同路由器的价格低很多。
《 网络互连技术与实训》-第5章三层交换技术
5.2 路由实现
· 对于局域网来说，经常使用的动态路由 协议主要有RIP和OSPF。
· RIP（Routing information Protocol， 路由信息协议）是一种较为简单的内部网 关协议，主要用于小规模网络之中，由于 实现较为简单，配置维护也比较方便，因 此在实际组网中被广泛地应用。
5.4.1 VRRP概述
5.4.2 VRRP的配置
1．H3C设备的VRRP配置 2．思科VRRP配置
5.5 DHCP中继
5.5.1 DHCP中继的基本原理
5.5.2 DHCP中继的配置
1．H3C设备的DHCP配置 2．思科设备的DHCP配置
5.4 设备备份技术
· 对于一个高可用和高可靠的园区网络， 主要关心3个方面技术。 ① 链路的备份技术—在上一章中我们 提到了链路备份技术主要包括链路聚合、 RRPP、Smart Link 3种技术。
② 堆叠技术—将多台设备通过堆叠接 口连接在一起形成一台“联合设备”。 ③ 设备备份技术—分为两类，包括设 备自身的备份技术和设备间的备份技术 VRRP。
· OSPF（Open Shortest Path Fist，最 短路径优先）是有IETF开发的一种基于链 路状态的内部网关协议，用来替代存在问 题的RIP协议。
1．H3C设备的配置命令
2．思科设备的配置命令
5.3 访问控制列表
1．H3C的ACL功能配置步骤
2．思科的ACL功能配置步骤
第5章 三层交换技术
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5
三层交换技术简介 路由实现
访问控制列表
设备备份技术 DHCP中继
5.1 三层交换技术简介
5.1.1 三层交换的特点
5.1.2 三层交换机1．H3C设备的配置命令 2．思科设备的配置命令
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第三层交换技术
1、三层交换的概念
第三层交换技术也称为IP 交换技术或高速路由技术等，是相对于传统交换概念而提出的。
众所周知，传统的交换技术是在OSI 网络标准模型中的第二层—数据链路层进行操作的，而第三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。
简单地说，第三层交换技术就是：第二层交换技术＋第三层转发技术，这是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制。
一个具有第三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单地把路由器设备的硬件及软件简单地叠加在局域网交换机上。
2. 三层交换的原理
从硬件的实现上看，目前，第二层交换机的接口模块都是通过高速背板/总线交换数据的。
在第三层交换机中，与路由器有关的第三层路由硬件模块也插接在高速背板/总线上，这种方式使得路由模块可以与需要路由的其他模块间高速地交换数据，从而突破了传统的外接路由器接口速率的限制(10Mbit/s---100Mbit/s)。
在软件方面，第三层交换机将传统的基于软件的路由器重新进行了界定：
(1)数据封包的转发：如IP/IPX 封包的转发，这些有规律的过程通过硬件高速实现；
(2)第三层路由软件：如路由信息的更新、路由表维护、路由计算、路由的确定等功能，用优化、高效的软件实现。
假设有两个使用IP 协议的站点，通过第三层交换机进行通信的过程为：若发送站点A 在开始发送时，已知目的站B的IP 地址，但尚不知道它在局域网上发送所需要的MAC 地址，则需要采用地址解析(ARP)来确定B的MAC 地址。
A把自己的IP 地址与B的IP 地址比较，采用其软件中配置的子网掩码提取出网络地址来确定B是否与自己在同一子网内。
若B 与A 在同一子网内，A 广播一个ARP 请求，B 返回其MAC 地址，A 得到B 的MAC 地址后将这一地址缓存起来，并用此MAC 地址封包转发数据，第二层交换模块查找MAC 地址表确定将数据包发向目的端口。
若两个站点不在同一子网内，则A 要向"缺省网关"发出ARP(地址解析)封包，而"缺省网关"的IP 地址已经在系统软件中设置，这个IP 地址实际上对应第三层交换机的第三层交换模块。
当A 对"缺省网关"的IP 地址广播出一个ARP 请求时，若第三层交换模块在以往的通信过程中已得到B 的MAC 地址，则向发送站A 回复B 的MAC 地址；否则第三层交换模块根据路由信息向目的站广播一个ARP 请求，B 得到此ARP 请求后向第三层交换模块回复其MAC 地址，第三层交换模块保存此地址并回复给发送站A 。
以后，当再进行A 与B 之间数据包转发时，将用最终的目的站点的MAC 地址封包，数据转发过程全部交给第二层交换处理，信息得以高速交换。
3、第三层交换的特点
突出的特点如下：
(1) 有机的硬件结合使得数据交换加速；
(2) 优化的路由软件使得路由过程效率提高；
(3) 除了必要的路由决定过程外，大部分数据转发过程由第二层交换处理；
(4) 多个子网互连时只是与第三层交换模块的逻辑连接，不象传统的外接路由器那样需增加端口，保护了用户的投资。
第三层交换的目标是，只要在源地址和目的地址之间有一条更为直接的第二层通路，就没有必要经过路由器转发数据包。
第三层交换使用第三层路由协议确定传送路径，此路径可以只用一次，也可以存储起来，供以后使用。
之后数据包通过一条虚电路绕过路由器快速发送。
第三层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
当然，三层交换技术并不是网络交换机与路由器的简单叠加，而是二者的有机结合，形成一个集成的、完整的解决方案。
4、硬件结构
三层交换机的硬件结构分为两个部分，处理器模块和交换模块，它们之间通过PCI接口相连，同时配合相应的外围电路形成完整的三
层交换机系统，见图
5、软件结构
三层交换机的软件系统采用了模块化、分布式的设计方法，基于实时多任务操作系统。
软件系统的结构呈层次结构，一层建立在另一层的基础上，每一层都使用近邻它的下一层所提供的服务，并且为它上面一层提供更高一级的服务，其优点是：可以向上层软件屏蔽底层操作，提高上层软件的可移植性，提高软件的可维护性。
如图所示，软件大体分为三个层面：
(1)驱动层
驱动程序将上层软件和硬件系统进行了连接，把上层软件的路由更新、管理及配置命令转化为硬件系统所能识别的格式，从而达到更新其内部数据结构如路由表，地址表等，控制及管理硬件交换系统的目的；同时设备驱动程序把底层硬件收到的路由更新报文、控制管理帧及收到的各种信息传递给上层软件处理；
(2)协议栈
实现了TCP/IP、802.1D和802.1Q等协议，为上层的应用程序提供良好的接口；
(3)应用层
主要包括路由模块和网管模块，路由模块实现了RIP和OSPF等协议，即实现第三层路由的主要功能；网管模块实现了SNMP和RMON
等网管模块，使三层交换机具有部分网管功能，保证三层交换机更好地正常运转。
图软件结构
6．第三层交换机的应用
第三层交换机的主要用途是代替传统路由器作为网络的核心，因此，凡是没有广域连接需求，同时又需要路由器的地方，都可以用第三层交换机来代替。
在企业网和校园网中，一般会将第三层交换机用在网络的核心层，用第三层交换机上的千兆端口或百兆端口连接不同的子网或VLAN。
第三层交换机解决了局域网VLAN必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器速度低、复杂所造成的网络瓶颈问题。
利用三层交换机在局域网中划分VLAN, 可以满足用户端多种灵活的逻辑组合, 防止了广播风暴的产生, 对不同 VLAN 之间可以根据需要设定不同的访问权限，以此增加网络的整体安全性，极大地提高网络管理员的工作效率，而且第三层交换机可以合理配置信息资源，降低网络配置成本，使得交换机之间连接变得灵活。