华为三层交换机原理
2024版三层交换机配置MSTP协议详解华为eNSP实验[1]
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总结与展望
实验环境搭建
成功搭建华为eNSP实验环境，包括三层交换机、PC等网络设备，并正确连接物理链路。
MSTP协议配置
在三层交换机上完成MSTP协议的配置，实现VLAN的划分和跨交换机的通信。
实验结果验证
通过PC机的互通测试，验证MSTP协议配置的正确性和有效性。
实验总结
03
02
01
MSTP是IEEE 802.1s标准中定义的一种协议，是STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）的扩展，支持多实例生成树，可以实现不同VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）之间的负载均衡和快速收敛。
MSTP协议特点
多实例生成树
兼容性
VLAN感知
为每个VLAN配置一个三层接口，并分配IP地址，以便实现不同VLAN之间的路由。
配置三层接口
01
02
03
配置VLAN和接口
配置MSTP域和实例
在交换机上创建一个MSTP域，并为该域分配一个唯一的域名。
配置MSTP实例
在MSTP域中创建多个MSTP实例，每个实例对应一个生成树拓扑。根据网络需求，为每个实例分配相应的VLAN。
配置MSTP优先级
设置交换机的MSTP优先级，以确定交换机在生成树拓扑中的角色（如根桥、备份根桥等）。
配置MSTP域
配置MSTP端口
将交换机上的端口配置为MSTP端口，并设置端口的路径开销、端口优先级等参数。
配置MSTP链路
在交换机之间建立MSTP链路，实现生成树拓扑的连接。根据网络需求，可以配置链路的带宽、延迟等参数。
快速收敛
MSTP协议工作原理
三层交换机的路由原理
三层交换机的路由原理
三层交换机是一种能够在网络中进行路由功能的设备。
它的路由原理主要包括以下几个方面：
1. 路由表，三层交换机内部有一个路由表，用来存储不同网络地址之间的路由信息。
当接收到数据包时，交换机会查找路由表，确定数据包的下一跳地址。
2. 路由选择算法，三层交换机使用路由选择算法来确定最佳的数据包传输路径。
常见的路由选择算法包括最短路径算法、距离矢量算法和链路状态路由算法等。
3. 路由协议，三层交换机可以通过不同的路由协议来学习和交换路由信息，常见的路由协议包括RIP（路由信息协议）、OSPF （开放最短路径优先）和BGP（边界网关协议）等。
4. 数据包转发，当三层交换机接收到数据包时，根据路由表中的信息，选择合适的接口将数据包转发到下一个网络节点。
总的来说，三层交换机的路由原理是通过路由表、路由选择算法、路由协议和数据包转发来实现网络数据的传输和路由选择。
三层交换机实现vlan间通信工作原理
三层交换机实现vlan间通信工作原理
三层交换机实现VLAN间通信的工作原理如下：
1. 利用三层交换机的路由功能，通过识别数据包的IP地址，查找路由表进行选路转发。
2. 三层交换机给接口配置IP地址，采用SVI（交换虚拟接口）的方式实现VLAN间互连。
SVI是指为交换机中的VLAN创建虚拟接口，并且配置IP 地址。
3. 三层交换机通过直连路由实现不同VLAN之间的互相访问。
为三层设备的接口配置IP地址，并且激活该端口，三层设备会自动产生该接口IP所在网段的直连路由信息。
4. 在交换网络中，通过VLAN对一个物理网络进行了逻辑划分，不同的VLAN之间是无法直接访问的，必须通过三层的路由设备进行连接。
一般利用路由器或三层交换机来实现不同VLAN之间的互相访问。
以上是三层交换机实现vlan间通信的工作原理，仅供参考，建议咨询专业人士获取更多信息。
华为三层以太网交换机基本原理及转发流程
华为三层以太⽹交换机基本原理及转发流程华为三层以太⽹交换机基本原理及转发流程1.1. MAC地址介绍MAC 地址是48 bit ⼆进制的地址，如：00-e0-fc-00-00-06。
能够分为单播地址、多播地址和⼴播地址。
单播地址：第⼀字节最低位为0，如：00-e0-fc-00-00-06多播地址：第⼀字节最低位为1，如：01-e0-fc-00-00-06⼴播地址：48 位全1，如：ff-ff-ff-ff-ff-ff注意：1）⼀般设备⽹卡或者路由器设备路由接⼝的MAC 地址⼀定是单播的MAC 地址才能保证其与其它设备的互通。
2）MAC 地址是⼀个以太⽹络设备在⽹络上运⾏的基础，也是链路层功能实现的⽴⾜点。
1.2. ⼆层转发介绍交换机⼆层的转发特性，符合802.1D ⽹桥协议标准。
交换机的⼆层转发涉及到两个关键的线程：地址学习线程和报⽂转发线程。
学习线程如下：华为认证技术⽂章21）交换机接收⽹段上的所有数据帧，利⽤接收数据帧中的源MA C 地址来建⽴MAC 地址表；注意：⽼化也是按照源MAC 地址进⾏⽼化。
报⽂转发线程:1）交换机在MAC 地址表中查找数据帧中的⽬的MAC 地址，如果找到，就将该数据帧发送到相应的端⼝，如果找不到，就向所有的端⼝发送；2）如果交换机收到的报⽂中源MAC 地址和⽬的MAC 地址所在的端⼝相同，则丢弃该报⽂；3）交换机向⼊端⼝以外的其它所有端⼝转发⼴播报⽂。
1.3. VLAN⼆层转发介绍报⽂转发线程:引⼊了VLAN 以后对⼆层交换机的报⽂转发线程产⽣了如下的阻碍：1）交换机在MAC 地址表中查找数据帧中的⽬的MAC 地址，如果找到（同时还要确保报⽂的⼊VLAN 和出VLAN 是⼀致的），就将该数据帧发送到相应的端⼝，如果找不到，就向（VLAN 内）所有的端⼝发送；2）如果交换机收到的报⽂中源MAC 地址和⽬的MAC 地址所在的端⼝相同，则丢弃该报⽂；3）交换机向（VLAN 内）⼊端⼝以外的其它所有端⼝转发⼴播报⽂。
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。
网络配置教程——锐捷华为利用三层交换机实现VLAN
网络配置教程（3）——锐捷、华为利用三层交换机实现VLAN间路由网络配置教程（3）——锐捷、华为利用三层交换机实现VLAN间路由【实训目的】（1）掌握交换机Tag VLAN的配置；（2）掌握三层交换机基本配置方法；（3）掌握三层交换机VLAN路由的配置方法；（4）通过三层交换机实现VLAN间相互通信；【技术原理】三层交换机具备网络层的功能，实现VLAN相互访问的原理是：利用三层交换机的路由功能，通过识别数据包的IP地址，查找路由表进行选路转发。
三层交换机利用直连路由可以实现不同VLAN之间的互相访问。
三层交换机给接口配置IP 地址，采用SVI（交换虚拟接口）的方式实现VLAN间互连。
SVI是指为交换机中的VLAN创建虚拟接口，并且配置IP地址。
【背景描述】某企业有两个主要部门，技术部和销售部，分处于不同的办公室，为了安全和便于管理对两个部门的主机进行了VLAN的划分，技术部和销售部分处于不同的VLAN。
现由于业务的需求需要销售部和技术部的主机能够相互访问，获得相应的资源，两个部门的交换机通过一台三层交换机进行了连接。
【实训内容】（1）在二层交换机上配置VLAN2、VLAN3，分别将端口2、端口3划到VLAN2、VLAN3；（2）将二层交换机与三层交换机相连的端口F0/1都定义为tag vlan 模式；（3）在三层交换机上配置VLAN2、VLAN3，此时验证二层交换机VLAN2、VLAN3下带主机之间不能互相通信；（4）设置三层交换机VLAN间通信，创建VLAN2、3的虚拟接口，并配置虚拟接口VLAN2、3的IP地址；（5）查看三层交换机路由表（6）将二层交换机VLAN2、VLAN3下的主机默认网关分别设置为相应虚拟接口的IP地址；（7）验证二层交换机VLAN2、VLAN3下的主机之间可以互相通信；【实训拓扑】【实训步骤】——锐捷实验（1）在二层交换机上配置VLAN2、VLAN3，分别将端口2、端口3划到VLAN2、VLAN3；Switch# configure terminalSwitch(config)# vlan 2 (创建VLAN2)Switch(config-vlan)#endSwitch# configure terminalSwitch(config)# interface fastethernet 0/2 （进入交换机接口0/2）Switch(config-if)# switchport access vlan 2 （将端口划到VLAN 2）Switch(config-if)# endVLAN3的配置，端口的划分方法同上；(2) 两主机互ping,不通；(3) 定义二层交换机与三层交换机相连的端口F0/1为tag vlan 模式；Switch# configure terminalSwitch(config)# interface fastethernet 0/1 （进入交换机接口0/1）Switch(config-if)# switchport mode trunk （将端口设置为trunk）Switch(config-if)# switchport trunk allowed vlan all //允许所有vlan 通过，设置trunk模式就已经允许所有通过，因此可以省略不写。
三层交换机功能介绍及工作原理
三层交换机功能介绍及工作原理三层交换机是在数据链路层和网络层之间工作的网络设备。
它具备数据链路层交换机和路由器的功能，能够实现局域网内部和不同网络之间的数据转发和路由选择，提供高效且智能的数据转发功能。
下面将详细介绍三层交换机的功能和工作原理。
一、三层交换机的功能介绍：1.数据链路层交换功能：三层交换机具备数据链路层交换机的功能，可以根据MAC地址进行数据的转发和过滤。
当接收到一个数据帧时，三层交换机会查找目标MAC地址，根据MAC地址表更新转发表，并将数据帧转发至目标端口。
这样可以实现局域网内部的高速数据传输。
2.路由转发功能：三层交换机还具备路由器的功能，可以根据网络层的IP地址进行数据包的转发和路由选择。
当接收到一个数据包时，三层交换机会查找目标IP地址，并根据路由表选择最优路径进行数据包的转发。
这样可以实现不同网络之间的数据传输。
3.虚拟局域网（VLAN）支持：三层交换机支持将一个物理交换机划分为多个逻辑分区，每个分区中的设备可以互相通信，但与其他分区中的设备隔离。
这样可以提高网络的安全性和性能。
4.负载均衡功能：三层交换机可以根据流量的负载情况，自动选择最优的路径进行数据包的转发。
这样可以实现网络负载均衡，提高系统的性能和可靠性。
5.安全性和访问控制：三层交换机支持访问控制列表（ACL）功能，可以根据源IP地址、目标IP地址、端口号等进行数据包的过滤和访问控制。
这样可以提高网络的安全性，防止未授权的访问和攻击。
二、三层交换机的工作原理：1.数据链路层交换机功能：当接收到一个数据帧时，三层交换机会查找目标MAC地址。
如果目标MAC地址在转发表中已存在，三层交换机会直接将数据帧转发至相应端口；如果目标MAC地址不在转发表中，三层交换机会广播数据帧至所有端口，并记录下发端口。
2.路由转发功能：当接收到一个数据包时，三层交换机会查找目标IP地址。
如果目标IP地址在路由表中已存在，三层交换机会根据最长前缀匹配原则选择最优路径，并将数据包转发至相应路由；如果目标IP地址不在路由表中，三层交换机会将数据包丢弃或者发送至默认路由。
3层交换机的数据转发原理
3层交换机的数据转发原理3层交换机的数据转发原理什么是3层交换机3层交换机是一种网络设备，用于在计算机网络中转发数据包。
它可以在网络层进行数据包的转发和路由选择，实现不同子网之间的通信。
数据转发的基本原理1.数据包的封装和解封装：当源主机发送数据时，操作系统将数据分割成一系列的数据包，并为每个数据包添加源IP地址、目的IP地址等信息。
这个过程称为封装。
在目的主机收到数据包时，操作系统会根据目的IP地址解封装数据包，还原出原始数据。
2.数据包的转发：3层交换机通过查看数据包的目的IP地址，决定将其转发到哪个接口。
它会维护一张转发表，记录目的IP地址与接口的对应关系。
当收到一个数据包时，它会查表找到对应的接口，并将数据包发送到该接口。
3层交换机的转发过程1.数据包的接收：3层交换机通过网络接口接收到来自源主机的数据包。
2.查找目的IP地址：3层交换机会查看数据包的目的IP地址，以确定是否有与之对应的接口。
3.查表转发：3层交换机会查询转发表，找到与目的IP地址对应的接口。
如果找到了对应接口的记录，则将数据包发送到该接口；如果没有找到记录，则将数据包广播到所有接口。
4.数据包的转发：3层交换机将数据包转发到对应接口，并将源和目的IP地址信息更新为交换机接口的MAC地址。
5.数据包的接收：目的主机接收到数据包，根据目的IP地址解封装数据包，还原出原始数据。
3层交换机的优势1.路由选择能力：3层交换机可以根据IP地址进行路由选择，实现不同子网之间的互联和通信。
2.提高网络性能：相较于2层交换机，3层交换机具有更高的转发速度和转发能力，可以处理更多的数据流量。
3.网络隔离：通过3层交换机的路由选择功能，可以将不同的子网隔离开来，提高网络安全性和灵活性。
小结3层交换机是一种在网络层进行数据转发的网络设备。
它通过查看数据包的目的IP地址，并根据转发表进行转发，实现不同子网之间的互联和通信。
3层交换机具有路由选择能力、提高网络性能和实现网络隔离的优势。
华为三层交换机
华为三层交换机华为是全球知名的信息与通信技术（ICT）解决方案供应商，其产品线涵盖了包括网络设备在内的多个领域。
其中，华为三层交换机作为华为网络设备家族中的一员，在网络通信领域发挥着重要的作用。
华为三层交换机是一种用于传输和路由数据的高性能网络设备。
它具有高速的数据传输速率和可靠的数据传输能力，可以在大型企业和数据中心等场景中广泛应用。
华为三层交换机采用了先进的芯片设计和创新的交换技术，能够实现高效的数据处理和快速的数据交换。
华为三层交换机具有较大的网络容量和扩展性，可以支持大量的网络设备和用户同时接入。
它采用了模块化的设计架构，可以根据实际需求进行扩展和升级，满足不同规模和复杂度的网络环境。
同时，它还支持多种接口类型和协议，可以与不同厂家和型号的网络设备实现互操作。
华为三层交换机还具有强大的安全功能和高度可靠的网络保护能力。
它采用了先进的身份认证、数据加密和访问控制技术，可以有效防止网络攻击和信息泄露。
同时，华为三层交换机还具备故障容错和冗余备份功能，可以在网络故障或设备故障时保持网络的连通性和稳定性。
华为三层交换机还支持智能的网络管理和运维功能，可以实现对网络设备、数据流量和用户行为的实时监控和管理。
它提供了丰富的网络管理工具和接口，可以帮助管理员及时发现和解决网络问题，提高网络的运行效率和可靠性。
此外，华为三层交换机还支持自动配置和远程管理功能，方便用户进行远程监控和管理。
总之，华为三层交换机是一种高性能、可靠性强且安全性能优秀的网络设备。
它的广泛应用使得华为在网络通信领域的地位日益重要。
未来，随着数字化转型和物联网技术的普及，华为三层交换机将继续发挥重要的作用，为企业和用户提供更快速、更安全和更可靠的网络服务。
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。
三层交换机功能介绍及工作原理
三层交换机功能介绍及工作原理三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。
对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现，而象路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现。
应用背景出于安全和管理方便的考虑，主要是为了减小广播风暴的危害，必须把大型局域网按功能或地域等因素划成一个个小的局域网，这就使VLAN技术在网络中得以大量应用，而各个不同VLAN间的通信都要经过路由器来完成转发，随着网间互访的不断增加。
单纯使用路由器来实现网间访问，不但由于端口数量有限，而且路由速度较慢，从而限制了网络的规模和访问速度。
基于这种情况三层交换机便应运而生，三层交换机是为IP设计的，接口类型简单，拥有很强二层包处理能力，非常适用于大型局域网内的数据路由与交换，它既可以工作在协议第三层替代或部分完成传统路由器的功能，同时又具有几乎第二层交换的速度，且价格相对便宜些。
在企业网和教学网中，一般会将三层交换机用在网络的核心层，用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。
不过应清醒认识到三层交换机出现最重要的目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具备的路由功能也多是围绕这一目的而展开的，所以它的路由功能没有同一档次的专业路由器强。
毕竟在安全、协议支持等方面还有许多欠缺，并不能完全取代路由器工作。
在实际应用过程中，典型的做法是：处于同一个局域网中的各个子网的互联以及局域网中VLAN间的路由，用三层交换机来代替路由器，而只有局域网与公网互联之间要实现跨地域的网络访问时，才通过专业路由器。
三层交换机工作原理三层交换技术就是二层交换技术＋三层转发技术。
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。
应用第三层交换技术即可实现网络路由的功能，又可以根据不同的网络状况做到最优的网络性能。
三层交换机工作原理及特点
三层交换机工作原理及特点一、三层交换机的工作原理1.数据转发：三层交换机通过物理端口接收数据帧，根据帧中的目的MAC地址进行路由查找，通过查找到的路由转发数据帧到对应的出口端口。
2.路由表构建：三层交换机通过动态路由协议（如OSPF、RIP）或静态配置的方式来构建路由表。
路由表中包含目的网络的网络地址和下一跳的信息，用于数据包的选择路由。
3.数据包选择路由：当收到一个数据包时，三层交换机会根据数据包的目的IP地址查找路由表，确定数据包的下一跳，并发送到对应的出口端口。
二、三层交换机的特点1. 多协议支持：三层交换机支持多种网络协议，如IP、IPX、AppleTalk等，可以处理不同协议的数据包。
2.高性能：三层交换机可以通过硬件加速技术进行高速数据转发，能够满足大规模网络环境下的高性能需求。
3.灵活的网络拓扑支持：三层交换机支持多种网络拓扑结构，包括星型、环形、树形等，能够适应各种复杂的网络环境。
4.智能路由选择：三层交换机可以根据IP地址进行路由选择，能够根据网络拓扑和流量状况进行动态调整，保证数据的最优传输路径。
5.安全性：三层交换机支持访问控制列表（ACL）和虚拟局域网（VLAN）等安全特性，可以对网络流量进行过滤和隔离，提高网络的安全性和可靠性。
6.可扩展性：三层交换机支持模块化设计，可以通过添加模块来扩展交换机的功能，如添加路由模块、防火墙模块等。
7.管理和监控功能：三层交换机提供丰富的管理和监控功能，包括SNMP管理、日志记录、流量监控等，方便管理员对网络进行管理和故障排查。
三、三层交换机应用场景1.大型企业网络：在大型企业网络中，三层交换机可以实现复杂的路由功能，提供高性能的数据转发能力，满足企业对网络速度和可靠性的要求。
2.数据中心：在数据中心中，三层交换机可以进行服务器之间的高速数据转发和优化路由选择，提高系统的整体性能和可靠性。
3.运营商网络：在运营商网络中，三层交换机可以进行路由选择和流量调度，实现网络的负载均衡和优化，提高网络的整体服务质量。
三层交换机工作原理（转载）
三层交换机⼯作原理（转载）路由器的三层转发主要依靠CPU进⾏，⽽三层交换机的三层转发依靠ASIC芯⽚完成，这就决定了两者在转发性能上的巨⼤差别。
当然，三层交换机并不能完全替代路由器，路由器所具备的丰富的接⼝类型、良好的流量服务等级控制、强⼤的路有能⼒等仍然是三层交换机的薄弱环节。
⽬前的三层交换机⼀般是通过VLAN来划分⼆层⽹络并实现⼆层交换的，同时能够实现不同VLAN间的三层IP互访。
在讨论三层交换机的转发原理之前有必要交代⼀下不同⽹络的主机之间互访时的⾏为：（1）源主机在发起通信之前，将主机的IP与⽬的主机的IP进⾏⽐较，如果两者位于同⼀个⽹段（⽤⽹络掩码计算后具有相同的⽹络号），那么源主机直接向⽬的主机发送ARP请求，在收到⽬的主机的ARP应答后获得对⽅的物理层（MAC）地址，然后⽤对⽅MAC作为报⽂的⽬的MAC进⾏报⽂发送。
位于同⼀VLAN（⽹段）中的主机互访时属于这种情况，这时⽤于互连的交换机作⼆层交换转发；（2）档源主机判断⽬的主机与主机位于不同的⽹段时，它会通过⽹关（Gateway）来递交报⽂，即发送ARP请求来获取⽹关IP地址对应的MAC，在得到⽹关的ARP应答后，⽤⽹关MAC作为报⽂的⽬的MAC进⾏报⽂发送。
注意，发送报⽂的源IP是源主机的IP，⽬的IP仍然是⽬的主机的IP。
位于不同VLAN（⽹段）中的主机互访时属于这种情况，这时⽤于互连的交换机作三层交换转发。
为了后续讨论的便于理解，这⾥简单介绍⼀下三层交换机内部结构，如图1所⽰：图1 三层交换机硬件结构三层交换机内部的两⼤部分是ASID和CPU，它们的作⽤分别如下：1.ASIC：完成主要的⼆三层转发功能，内部包含⽤于⼆层转发的MAC地址表以及⽤于IP转发的三层转发表；2.CPU：⽤于转发的控制，主要维护⼀些软件表项（包括软件路由表、软件ARP表等等），并根据软件表项的转发信息来配置ASIC的硬件三层转发表。
当然，CPU本⾝也可以完成软件三层转发。
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。
三层交换机的工作原理
三层交换机的工作原理
三层交换机是一种功能强大的网络设备，能够实现数据包的高效传输和路由功能。
其工作原理包括以下几个方面：
1. 学习和建立MAC表：三层交换机可以通过监测网络上的数
据流量来学习和建立MAC表。
当它接收到一个数据包时，会
查看数据包中的源MAC地址，并将源MAC地址与对应的接
口关联起来，存储在MAC表中。
这样，当交换机再次收到目
标MAC地址与已有记录中的某个源MAC地址相匹配的数据
包时，就可以直接将数据包发送到相应的接口，而不需要广播整个网络。
2. VLAN划分：三层交换机可以将网络划分为多个虚拟局域网（VLAN）。
通过将端口与相应的VLAN进行绑定，三层交
换机可以实现不同VLAN之间的隔离，并提供不同VLAN之
间的数据通信。
3. 路由功能：与二层交换机不同，三层交换机不仅能够根据MAC地址来转发数据包，还能根据IP地址来进行数据包转发。
当交换机接收到一个数据包时，它会查看数据包中的目标IP
地址，并查询路由表来确定该数据包应该被转发到哪个接口。
交换机会通过自身的路由算法来选择最佳路径进行转发。
4. 交换引擎：三层交换机的交换引擎负责处理数据包的转发和交换。
交换引擎会根据学习到的MAC表和路由表来确定数据
包的转发路径，并通过高速缓存和快速转发技术来实现数据包的高效传输。
总之，三层交换机通过学习MAC地址、建立MAC表、划分VLAN以及实现路由功能等机制，能够高效地处理数据包的转发和路由，提高网络的性能和可靠性。
三层交换机的工作原理
三层交换机的工作原理
三层交换机是一种可以在网络层进行路由选择的交换机设备。
它可以通过检查数据包的目的IP地址，在不同的子网之间转
发数据。
三层交换机的工作原理如下：
1. 数据包的接收：当一个数据包到达三层交换机的接口时，交换机会检查数据包的目的MAC地址，并通过交换表来确定该
数据包应该被发送到的下一跳。
2. 查找目标IP地址：交换机会进一步检查数据包的目的IP地址，并比较它与交换表中的目的IP地址条目。
如果有匹配项，交换机会确定数据包的下一跳和出接口。
3. IP路由选择：如果交换表中没有与目的IP地址匹配的条目，交换机会将数据包发送到默认网关，该默认网关通常是一个路由器。
路由器将根据其本地路由表来决定下一跳，并将数据包转发到合适的网络。
4. 转发数据包：当交换机确定了数据包的下一跳和出接口后，它会将数据包转发到该接口，以便达到目标。
5. 更新交换表：在转发数据包的过程中，交换机会更新交换表，以便将新的目的IP地址和对应的出接口添加到交换表中。
总结起来，三层交换机通过检查数据包的目的IP地址，并对
数据包进行路由选择，进而转发数据包到目标网络。
它在数据链路层和网络层之间起到了桥梁的作用，提高了网络的整体性能和效率。
三层交换机转发流程
华为公司三层以太网交换机基本原理及转发流程本文简要介绍了华为公司三层以太网交换机的二三层转发机制，主要目的是帮助读者进一步了解华为交换机的基本原理及转发流程，以期有利于更好的从事设备维护工作和建立于进一步学习的索引。
三层以太网交换机的转发机制主要分为两个部分：二层转发和三层交换。
1.二层转发流程1.1.MAC地址介绍MAC地址是48 bit二进制的地址，如：00-e0-fc-00-00-06。
可以分为单播地址、多播地址和广播地址。
单播地址：第一字节最低位为0，如：00-e0-fc-00-00-06多播地址：第一字节最低位为1，如：01-e0-fc-00-00-06广播地址：48位全1，如：ff-ff-ff-ff-ff-ff注意：1）普通设备网卡或者路由器设备路由接口的MAC地址一定是单播的MAC地址才能保证其与其它设备的互通。
2）MAC地址是一个以太网络设备在网络上运行的基础，也是链路层功能实现的立足点。
1.2.二层转发介绍交换机二层的转发特性，符合802.1D网桥协议标准。
交换机的二层转发涉及到两个关键的线程：地址学习线程和报文转发线程。
学习线程如下：1）交换机接收网段上的所有数据帧，利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表；2）端口移动机制：交换机如果发现一个包文的入端口和报文中源MAC 地址的所在端口不同，就产生端口移动，将MAC地址重新学习到新的端口；3）地址老化机制：如果交换机在很长一段时间之内没有收到某台主机发出的报文，在该主机对应的MAC地址就会被删除，等下次报文来的时候会重新学习。
注意：老化也是根据源MAC地址进行老化。
报文转发线程:1）交换机在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址，如果找到，就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向所有的端口发送；2）如果交换机收到的报文中源MAC地址和目的MAC地址所在的端口相同，则丢弃该报文；3）交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文。
VLAN与三层交换机的原理与配置，你懂了吗？
VLAN与三层交换机的原理与配置，你懂了吗？⼀、VLAN概述与优势1、VLAN的概述分割⼴播域物理分割（交换机）逻辑分割（VLAN）：Vlanif →interface vlan 是逻辑端⼝，通常这个接⼝地址作为vlan下⾯⽤户的⽹关例如：补充知识⼴播：将⼴播地址作为⽬的地址的数据帧⼴播域：⽹络中能接收任⼀设备发出的⼴播帧的所有设备的集合（局域⽹就是⼀个⼴播域）2、VLAN的优势控制⼴播增强⽹络安全性（隔离⼴播域）简化⽹络管理3、VLAN的种类① 静态VLAN基于端⼝划分静态VLAN② 动态VLAN基于MAC地址划分动态VLAN注意：动态VLAN是要把主机的接⼝MAC地址与VLAN绑定，在实际⽣产环境中运营商不会⽤动态VLAN，因为维护量⼤，绑定复杂等，⽤的是静态VLAN4、VLAN ID的范围VLAN ID是：交换机⼀般可以划分255个vlan，每个vlan的id，可以是1~4096之间的任意数字。
ID的作⽤就是⽤于区分不同vlan，可以设置TAG UNTag member属性，可以让该端⼝的下⾏或上⾏数据报打上标签。
5、华为交换机接⼝的三种模式1、Access涵义：只能属于⼀个VLAN，也只能允许这⼀个VLAN的流量通过（数据进交换机加标签，出交换机脱标签）2、Trunk涵义：可以同时属于多个VLAN，也能同时允许这些VLAN的流量通过是⽤来实现不同交换机上相同VLAN的主机之间的通信，即跨交换机的VLAN通信3、Hybrid涵义：可以根据需要以tagged或untagged⽅式加⼊某个VLAN 或者多个VLAN和Trunk接⼝⼀样在设置允许指定的VLAN通过Hybrid端⼝之前，该VLAN必须已经存在。
Hybrid端⼝和Trunk端⼝在接收数据时，处理思路⽅法是⼀样的，唯⼀区别之处在于发送数据时，Hybrid端⼝具有解除多VLAN标签的功能，Hybrid端⼝可以允许多个VLAN的报⽂发送时不打标签，从⽽增加了⽹络的灵活性，在⼀定程度上也增加了安全性，⽽Trunk端⼝只允许缺省VLAN的报⽂发送时不打标签。
三层交换机的概述
三层交换机的概述三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。
对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现，而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现。
三层交换技术就是二层交换技术+三层转发技术。
传统交换技术是在OSI网络标准模型第二层——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，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。
三层交换机的工作原理使用IP的设备A------------------------三层交换机------------------------使用IP 的设备B比如A要给B发送数据，已知目的IP，那么A就用子网掩码取得网络地址，判断目的IP是否与自己在同一网段。
如果在同一网段，但不知道转发数据所需的MAC地址，A就发送一个ARP请求，B返回其MAC地址，A用此MAC封装数据包并发送给交换机，交换机起用二层交换模块，查找MAC地址表，将数据包转发到相应的端口。
如果目的IP地址显示不是同一网段的，那么A要实现和B的通讯，在流缓存条目中没有对应MAC地址条目，就将第一个正常数据包发送向一个缺省网关，这个缺省网关一般在操作系统中已经设好，对应第三层路由模块，所以可见对于不是同一子网的数据，最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址；然后就由三层模块接收到此数据包，查询路由表以确定到达B的路由，将构造一个新的帧头，其中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址，以主机B的MAC地址为目的MAC地址。
通过一定的识别触发机制，确立主机A与B的MAC地址及转发端口的对应关系，并记录进流缓存条目表，以后的A到B的数据，就直接交由二层交换模块完成。
这就通常所说的一次路由多次转发。
表面上看，第三层交换机是第二层交换器与路由器的合二为一，然而这种结合并非简单的物理结合，而是各取所长的逻辑结合。
三层交换机转发流程
华为公司三层以太网交换机基本原理及转发流程本文简要介绍了华为公司三层以太网交换机的二三层转发机制，主要目的是帮助读者进一步了解华为交换机的基本原理及转发流程，以期有利于更好的从事设备维护工作和建立于进一步学习的索引。
三层以太网交换机的转发机制主要分为两个部分：二层转发和三层交换。
1.二层转发流程1.1.MAC地址介绍MAC地址是48 bit二进制的地址，如：00-e0-fc-00-00-06。
可以分为单播地址、多播地址和广播地址。
单播地址：第一字节最低位为0，如：00-e0-fc-00-00-06多播地址：第一字节最低位为1，如：01-e0-fc-00-00-06广播地址：48位全1，如：ff-ff-ff-ff-ff-ff注意：1）普通设备网卡或者路由器设备路由接口的MAC地址一定是单播的MAC 地址才能保证其与其它设备的互通。
2） MAC地址是一个以太网络设备在网络上运行的基础，也是链路层功能实现的立足点。
1.2.二层转发介绍交换机二层的转发特性，符合802.1D网桥协议标准。
交换机的二层转发涉及到两个关键的线程：地址学习线程和报文转发线程。
学习线程如下：1）交换机接收网段上的所有数据帧，利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表；2）端口移动机制：交换机如果发现一个包文的入端口和报文中源MAC地址的所在端口不同，就产生端口移动，将MAC地址重新学习到新的端口；3）地址老化机制：如果交换机在很长一段时间之内没有收到某台主机发出的报文，在该主机对应的MAC地址就会被删除，等下次报文来的时候会重新学习。
注意：老化也是根据源MAC地址进行老化。
报文转发线程:1）交换机在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址，如果找到，就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向所有的端口发送；2）如果交换机收到的报文中源MAC地址和目的MAC地址所在的端口相同，则丢弃该报文；3）交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文。
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1.二层转发流程1.1. MAC地址介绍MAC 地址是48 bit 二进制的地址，如：00-e0-fc-00-00-06。
可以分为单播地址、多播地址和广播地址。
单播地址：第一字节最低位为0，如：00-e0-fc-00-00-06多播地址：第一字节最低位为1，如：01-e0-fc-00-00-06广播地址：48 位全1，如：ff-ff-ff-ff-ff-ff注意：1）普通设备网卡或者路由器设备路由接口的MAC 地址一定是单播的MAC 地址才能保证其与其它设备的互通。
2）MAC 地址是一个以太网络设备在网络上运行的基础，也是链路层功能实现的立足点。
1.2. 二层转发介绍交换机二层的转发特性，符合802.1D 网桥协议标准。
交换机的二层转发涉及到两个关键的线程：地址学习线程和报文转发线程。
学习线程如下：华为认证技术文章21）交换机接收网段上的所有数据帧，利用接收数据帧中的源MAC 地址来建立MAC 地址表；2）端口移动机制：交换机如果发现一个报文的入端口和报文中源MAC地址的所在端口不同，就产生端口移动，将MAC 地址重新学习到新的端口；3）地址老化机制：如果交换机在很长一段时间之内没有收到某台主机发出的报文，在该主机对应的MAC 地址就会被删除，等下次报文来的时候会重新学习。
注意：老化也是根据源MAC 地址进行老化。
报文转发线程:1）交换机在MAC 地址表中查找数据帧中的目的MAC 地址，如果找到，就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向所有的端口发送；2）如果交换机收到的报文中源MAC 地址和目的MAC 地址所在的端口相同，则丢弃该报文；3）交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文。
2.1.3. VLAN二层转发介绍报文转发线程:引入了VLAN 以后对二层交换机的报文转发线程产生了如下的影响：1）交换机在MAC 地址表中查找数据帧中的目的MAC 地址，如果找到（同时还要确保报文的入VLAN 和出VLAN 是一致的），就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向（VLAN 内）所有的端口发送；2）如果交换机收到的报文中源MAC 地址和目的MAC 地址所在的端口相同，则丢弃该报文；3）交换机向（VLAN 内）入端口以外的其它所有端口转发广播报文。
以太网交换机上通过引入VLAN，带来了如下的好处：1）限制了局部的网络流量，在一定程度上可以提高整个网络的处理能力。
2）虚拟的工作组，通过灵活的VLAN 设置，把不同的用户划分到工作华为认证技术文章3组内；3）安全性，一个VLAN 内的用户和其它VLAN 内的用户不能互访，提高了安全性。
另外，还有常见的两个概念VLAN 的终结和透传，从字面意思上就可以很好的了解这两个概念。
所谓VLAN 的透传就是某个VLAN 不仅在一台交换机上有效，它还要通过某种方法延伸到别的以太网交换机上，在别的设备上照样有效；终结的意思及相对，某个VLAN 的有效域不能再延伸到别的设备，或者不能通过某条链路延伸到别的设备。
VLAN 透传可以使用802.1Q 技术，VLAN 终结可以使用PVLAN 技术。
IEEE802.1Q 协议是VLAN 的技术标准,主要是修改了标准的帧头，添加了一个tag 字段，其中包含了VLAN ID 等VLAN 信息，具体实现这里不谈，如果有兴趣可以看相关的标准和资料。
注意：在Trunk 端口转发报文的时候，如果报文的VLAN Tag 等于端口上配置的默认VLAN ID，则该报文的Tag 应该去掉，对端收到这个不带Tag 信息的报文后，从端口的PVID 获得报文的所属VLAN 信息，因此配置的时候必须保证连接两台交换机之间的一条Trunk 链路两端的PVID 设置相同。
为什么要去Tag 呢？这样做是为了保证一般的用户插到Trunk 上以后，仍旧可以正常通信，因为普通用户无法识别带有802.1Q Vlan 信息的报文。
使用802.1Q 技术可以很好的实现VLAN 的透传，可是有的时候需要把VLAN 终结掉，也就是说这个VLAN 边界在哪里终止，PVLAN 技术可以很好的实现这个功能，同时达到节省VLAN 的目的。
cisco 的PVLAN 意思是private vlan，而我们的PVLAN 意思是primary vlan。
这里的VLAN 有两类：Primary vlan 和secondary vlan（子VLAN）。
实现了接入用户二层报文的隔离，同时上层交换机下发的报文可以被每一个用户接收到，简化了配置，节省了VLAN 资源。
具体实现这里不谈，如果有兴趣可以相关资料。
华为认证技术文章4下面谈谈三层交换流程。
用VLAN 分段，隔离了VLAN 间的通信，用支持VLAN 的路由器（三层设备）可以建立VLAN 间通信。
但使用路由器来互联企业园区网中不同的VLAN 显然不合时代的潮流。
因为我们可以使用三层交换来实现。
差别1（性能）：传统的路由器基于微处理器转发报文，靠软件处理，而三层交换机通过ASIC 硬件来进行报文转发，性能差别很大；差别2（接口类型）：三层交换机的接口基本都是以太网接口，没有路由器接口类型丰富；差别3：三层交换机，还可以工作在二层模式，对某些不需路由的包文直接交换，而路由器不具有二层的功能。
首先让我们看一下设备互通的过程：如图所示：交换机上划分了两个VLAN，在VLAN1，VLAN 2 上配置了路由接口用来实现vlan1 和vlan 2 之间的互通。
A 和B 之间的互通（以A 向B 发起ping 请求为例）：1）A 检查报文的目的IP 地址，发现和自己在同一个网段；2）A---->B ARP 请求报文，该报文在VLAN1 内广播；3）B---->A ARP 回应报文；4）A---->B icmp request;5）B---->A icmp reply;A 和C 之间的互通（以A 向C 发起ping 请求为例）：1）A 检查报文的目的IP 地址，发现和自己不在同一个网段；2）A---->switch（int vlan 1）ARP 请求报文，该报文在VLAN1 内广播；华为认证技术文章53）网关---->A ARP 回应报文；4）A---->switch icmp request（目的MAC 是int vlan 1 的MAC，源MAC 是A 的MAC，目的IP 是C，源IP 是A）；5）switch 收到报文后判断出是三层的报文。
检查报文的目的IP 地址，发现是在自己的直连网段；6）switch（int vlan 2）---->C ARP 请求报文，该报文在VLAN2 内广播；7）C--->switch（int vlan 2）ARP 回应报文；8）switch（int vlan 2）---->C icmp request （目的MAC 是C 的MAC，源MAC 是int vlan 2 的MAC，目的IP 是C，源IP 是A）同步骤4）相比报文的MAC 头进行了重新的封装，而IP 层以上的字段基本上不变；9）C---->A icmp reply，这以后的处理同前面icmp request 的过程基本相同。
以上的各步处理中，如果ARP 表中已经有了相应的表项，则不会给对方发ARP 请求报文。
怎么样来区分二和三层的数据流？3526 产品是三层以太网交换机，在其处理流程中既包括了二层的处理功能，又包括了三层的处理功能。
区别二三层转发的基本模型：vlan 1 vlan 2A C1.1.1.1255.255.0.01.1.1.2255.255.0.02.2.2.2255.255.0.02.2.2.1255.255.0.01.1.1.3255.255.0.0B如图所示：三层交换机划分了2 个VLAN，A 和B 之间的通信是在一个VLAN 内6完成，对与交换机而言是二层数据流，A 和C 之间的通信需要跨越VLAN，是三层的数据流。
上面提到的是宏观的方法，具体到微观的角度，一个报文从端口进入后，Swtich 设备是怎么来区分二层包文，还是三层报文的呢？从A 到B 的报文由于在同一个VLAN 内部，报文的目的MAC 地址将是主机B 的MAC 地址，而从A 到C 的报文，要跨越VLAN，报文的目的MAC 地址是设备虚接口VLAN1 上的MAC 地址。
因此交换机区分二三层报文的标准就是看报文的目的MAC地址是否等于交换机虚接口上的MAC 地址。
以华为S3526 交换机为例，三层交换机整个处理流程中分成了三个大的部分：1）平台软件协议栈部分这部分中关键功能有：运行路由协议，维护路由信息表；IP 协议栈功能，在整个系统的处理流程中，这部分担负着重要的功能，当硬件不能完成报文转发的时候，这部分可以代替硬件来完成报文的三层转发。
另外对交换机进行telnet, ping, ftp,snmp 的数据流都是在这部分来处理。
举例：show ip route：Routing Tables:Destination/Mask Proto Pre Metric Nexthop Interface0.0.0.0/0 Static 60 0 10.110.255.9 VLAN-Interface210.110.48.0/21 Direct 0 0 10.110.48.1 VLAN-Interface110.110.48.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoopBack010.110.255.8/30 Direct 0 0 10.110.255.10 VLAN-Interface210.110.255.10/32 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoopBack0127.0.0.0/8 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoopBack0127.0.0.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoopBack0华为认证技术文章7维护ARP 表show arp：IpAddress Mac_Address VLAN ID Port Name Type10.110.255.9 00e0.fc00.5518 2 GigabitEthernet2/1 Dynamic10.110.51.75 0010.b555.f039 1 Ethernet0/9 Dynamic10.110.54.30 0800.20aa.f41d 1 Ethernet0/10 Dynamic10.110.51.137 0010.a4aa.fce6 1 Ethernet0/12 Dynamic10.110.50.90 0010.b555.e04f 1 Ethernet0/8 Dynamic2）硬件处理流程主要的表项是：二层MAC 地址表，和三层的ip fdb 表，这两个表中用于保存转发信息，在转发信息比较全的情况下，报文的转发和处理全部由硬件来完成处理，不需要软件的干预。