交换机MLS实现三层交换的过程
三层交换机的配置实验原理
三层交换机的配置实验原理主要基于三层交换技术，这种技术可以实现不同VLAN之间的通信。
具体来说，三层交换技术实际上是二层交换技术结合三层转发功能的成果。
当三层设备接收到一个数据帧后，会拆除原数据帧，重新封装新的源MAC地址和目标MAC地址，并且因为帧头部的信息发生变化，最后的帧校验CRC也应当随之改变。
在这个流中的多个数据包中，只有第一个数据包是由三层交换机的三层引擎来处理的，处理的方式是软件方式，与路由器相同。
在第一个数据包转发完成后，在硬件中创建一个MLS条目，用于后续的数据包由硬件执行的重新封装和快速转发。
2层数据帧会被重新封装为需要转发的下一个网段的帧格式。
这就是“一次路由，多次交换”的原理。
为了实现不同VLAN之间的通信，三层交换机在硬件结构上采用了一种叫做ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）的芯片，它提供了高速的数据转发和路由查找功能。
ASIC芯片将转发和路由的硬件分离，使得三层交换机在性能上得到了极大的提高。
此外，三层交换机还支持VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）功能。
VLAN可以将一个物理网络逻辑地划分成多个虚拟网络，从而实现网络资源的有效隔离和划分。
通过对VLAN的划分，可以有效地控制广播风暴、提高网络安全性，同时也使得网络管理变得更加灵活和方便。
综上所述，三层交换机的配置实验原理是基于三层交换技术和VLAN 功能，实现了不同VLAN之间的通信，提高了网络性能和安全性，使得网络管理变得更加灵活和方便。
三层交换机的工作原理简述
三层交换机的工作原理简述
三层交换机的工作原理是基于OSI模型的网络层进行的。
它可以根据IP地址来转发数据包，实现网络的互联和路由功能。
具体步骤如下：
1. 当一个数据包进入三层交换机时，交换机会读取数据包的目标IP地址。
2. 交换机会查询路由表，确定该IP地址所属的子网。
3. 交换机会根据路由表的信息，将数据包转发到适当的出口接口，进入目标子网。
4. 如果目标IP地址所在的子网直接连接到交换机的接口上，交换机可以直接发送数据包。
5. 如果目标IP地址不在同一个子网内，交换机会将数据包发送到默认网关。
6. 默认网关会进一步将数据包转发到目标子网。
三层交换机还可以根据流量和负载实现负载均衡和流量控制。
它可以通过学习和记忆MAC地址和IP地址的映射关系来提高转发速度，这样可以更高效地进行数据包的路由转发。
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%。
VLAN与多层交换
三层交换（路由）配置
SR1 F0/1 VLAN2 VLAN3 F0/1 S1 F0/2 F0/3 PC1 VLAN2 PC2 VLAN3
检查SR1上的IP路由表
SR1# show ip route //此处省略// C 192.168.2.0 is directly connected,Vlan2 C 192.168.2.0 is directly connected,Vlan2 ;执行检查ip路由表的命令 ;C表示直连路由网络
R1(config)# int f0/0 .1 ;进入f0/0.1子接口配置 R1(config-subif)# encapture dot1q ;用802.1Q封装f0/0.1接口 R1(config-subif)# ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 ;设置vlan2的网关 R1(config)# int f0/0 .2 ;进入f0/0.2子接口配置 R1(config-subif)# encapture dot1q ;用802.1Q封装f0/0.2接口 R1(config-subif)# ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 ;设置vlan3的网关 R1(config)# int f0/0 ;进入f0/0接口配置 R1(config-if)# no shutdown ;激活f0/0接口
MLS 采用先进的专用集成电路（ ASIC ， Application Specific Integrated Circuit） 交换部件完成子网间的 IP包交换，可以大 大减轻路由器在处理数据包时所引起的过 高时间延迟。
MLS组成
MLS主要由以下三个部分组成： （1）多层路由处理器（MLS-RP）。MLS-RP相当于网络中的路由 器，负责处理每个数据流的第一个数据包，协助MLS交换引擎 （MLS-SE）在第三层的CAM（Content Addressable Memory）中建立 捷径条目（Shortcut Entry）。MLS-RP可以是一个外部的路由器，也 可以由三层交换机的路由交换模块（RSM）来实现。 （2）多层交换的交换引擎（MLS-SE）。MLS-SE负责处理转发和 重写数据包功能的交换实体。 （3）多层交换协议（MLSP）。MLSP是一个协议，用来通过多层 路由处理器（MLS-RP）对多层交换引擎进行初始化。 交换机利用专业化硬件ASIC进行“一次路由，多次交换”处理数 据包，速度相当快，可以达到48~176Mbit/s甚至1000Mbit/s。
三层交换机转发方式
三层交换机转发方式
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。
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只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。
基于CEF的MLS
与传统MLS不同的是，CEF从路由表学习了路由信息后，直接储存在FIB（转发信息库），直接由硬件进行转发。
传统MLS至少需要软件查询一次路由表后，建立转发条目，才能使用硬件进行转发。
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。
三层交换实验报告
三层交换实验报告三层交换实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过搭建一个三层交换网络，探究其在数据传输中的优势和应用场景。
通过实验，我们将深入了解三层交换的工作原理、配置方法以及网络性能的提升。
二、实验环境本次实验所使用的设备包括三层交换机、路由器和PC机。
三层交换机采用了Cisco的Catalyst系列，路由器采用了Cisco的ISR系列。
PC机作为终端设备，用于发送和接收数据。
三、实验过程1. 配置三层交换机首先，我们需要在三层交换机上进行基本配置。
通过命令行界面，我们可以设置交换机的IP地址、子网掩码和默认网关。
这样，交换机就能够与其他设备进行通信。
2. 配置路由器接下来，我们需要在路由器上进行配置。
通过命令行界面，我们可以设置路由器的IP地址、子网掩码和默认网关。
此外，我们还需要配置路由表，以便路由器能够正确地转发数据包。
3. 连接设备在完成配置后，我们需要将三层交换机、路由器和PC机进行连接。
通过使用网线将它们连接起来，我们可以建立一个局域网。
在局域网中，三层交换机负责交换数据包，路由器负责转发数据包，PC机作为终端设备进行数据的发送和接收。
4. 测试网络性能在搭建好网络之后，我们可以进行性能测试。
通过发送大量的数据包，我们可以测试网络的吞吐量和延迟。
三层交换机的优势在于它能够根据目的IP地址来转发数据包，从而提高网络的传输效率。
而传统的二层交换机只能根据MAC 地址来转发数据包，效率较低。
四、实验结果经过测试，我们发现三层交换机在数据传输中的确具有一定的优势。
相比于传统的二层交换机，三层交换机能够更快地转发数据包，从而提高了网络的传输效率。
此外，三层交换机还支持更多的网络协议，可以满足更多的应用需求。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了三层交换的工作原理和配置方法。
三层交换机在现代网络中扮演着重要的角色，它能够提高网络的传输效率和性能。
在实际应用中，我们可以将三层交换机应用于大型企业网络、数据中心等场景，以满足高速、大容量的数据传输需求。
图解三层交换机的全程工作原理
图解三层交换机的全程工作原理2010-03-19 14:57 佚名博客园我要评论(0)字号：T | T三层交换机和还有一种路由器，它设计的目的就不是用于不同类型网络的连接，所以所支持的网络协议比较单一，背板带宽也较小AD：2013大数据全球技术峰会低价抢票中如单纯的使用路由器，由于接口数量有限和路由转发速度慢，一般来说，在内网数据流量大，要求快速转发响应的网络中，如全部由三层交换机来做这个工作。
大家都知道，路由器可以连接企业局域网和广域网（如因特网），但却忽略了一路由器的另一个应用，那就是它的局域网连接功能。
路由器的广域网连接可参见拓扑图图和三层交换机的路由连接图。
路由器的作用因不同的路由器类型而定，我们常说的路由器通常是指边界路由器，就是位于不同类型网络的边界，如拓扑图图和三层交换机的路由连接图所示。
还有一种路由器，它设计的目的就不是用于不同类型网络的连接，而是用于同为局域网的不同局域网或不同子网之间的连接，这就是“中间节点路由器”。
它的网络结构如下图所示。
它与三层交换机的路由连接图相比，只是用中间节点路由器接替了原来的三层交换机。
<“边界路由器”处于网络边界的边缘或末端，用于不同网络路由器的连接，这也是目前大多数路由器的类型。
如前面介绍的互联网接入路由器和后面要介绍的VPN路由器都属于边界路由器。
这类路由器所支持的网络协议和路由协议比较广，背板带宽非常高，具有较高的吞吐能力，以满足各类不同类型网络（包括局域网和广域网）的互联。
而“中间节点路由器”则处于局域网的内部，通常用于连接不同局域网，起到一个数据转发的桥梁作用。
中间节点路由器更注重MAC地址的记忆能，要求较大的缓存。
因为所连接的网络基本上是局域网，所以所支持的网络协议比较单一，背板带宽也较小，这些都是为了获得最高的性价比，适应一般企业的随能力。
它与三层交换机的路由功能相比，在路由功能上肯定比三层交换机的强，但在局域网这种数据交换频繁的网络中，采用中间节点路由器来进行局域网的连接，网络性能可能会受到一定影响。
三层交换机转发原理
三层交换机转发原理三层交换机同时具有2层交换的功能和3层路由选择的功能，同时，三层交换机采用了硬件转发技术，实现数据的线速转发。
三层交换机用来解决路由与交换机之间的链路成为整个网络瓶颈的问题。
配置单臂路由：1 配置路由器的子接口2 在子接口上封装VLAN TRUNK协议3 配置子接口的IP地址，使之成为相应VLAN的网关。
CISCO CATALYST交换机使用传统的MLS （MULTILAYER SWITCHING ，多层交换）体系结构或CEF（CISCO EXPRESS FORWARDING ，CISCO快速转发）的MLS体系结构。
MLS让ASIC（Application-specific integrated circuit,应用专用集成电路）能够对被路由的数据包执行第2 层重写操作。
2层重写操作包括重写源和目标MAC地址，以及写入重新计算得到的循环冗余校验码（CRC）。
三层交换机传统的MLS工作原理：1 VLAN1的主机将一系列数据发送给默认网关。
三层交换机上的VLAN1的端口接收到主机发来的数据包，这个数据帧中，源MAC地址是VLAN1主机的MAC 地址，目标MAC地址是默认网关的MAC地址。
2 三层交换机的第3 层引擎接收到这个数据包，在转发数据包前重写数据帧的2层封装。
三层交换机用VLAN2的主机MAC地址作为发送帧的目标MAC地址来封装数据帧，并重写CRC值，同时，在硬件中创建一个MLS条目，以便能够重写和转发这个流中后续的数据包。
3 VLAN1主机发送给予VLAN2主机的后续的数据后续的数据包直接由三层交换机的MAC 进行处理，ASIC根据刚才创建的MLS条目重写第2层封装，并快速转发数据包。
这个过程被称为一次路由，多次交换，CEF主要包含两个转发用的信息表：·转发信息库（FIB）：CEF使用FIB来做出基于IP目标前缀的转发决策。
·邻接关系表：基于CEF的MLS：主机A发送数据包给自己的默认网关，三层交换是主机A的网关，接收到这个数据包。
3层交换技术详解
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(MultiLayer Switching,多层交换)和基于CEF(cisco Express Forwarding)的MLS。
CEF是比传统MLS更高级的东西，思科目前的新型交换产品都默认使用基于CEF的MLS了，所以实际上原有的一次路由，多次转发3层交换技术已经开始在渐渐被淘汰了，但搞清楚MLS原理还是有必要的。
另外，网上流传的“一次路由，多次转发”是通过ARP将接收数据的客户机MAC通告给发送数据的客户机，这个说法其实是错误的，不管怎么说发送数据的PC都只知道3层交换的网关MAC，也就是说一次路由，多次转发其后的交换过程，3层交换机仍然是要修改数据包的2层MAC地址的，而不是发送数据的PC在发送数据时就封装上接收PC的目的MAC！即便是CEF也要进行第2层的MAC地址重新封装。
传统的MLS---路由缓存MLS（第一代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。
别名：NetflowLAN交换，基于流的交换，按需交换，“一次路由，多次交换”传统的MLS由以下三个部分组成：1.多层路由处理器（MLS-RP：Multilayer Switching-Route Processor）它相当于网络中的路由器，负责处理每个数据流的第一个数据包，协助MLS交换引擎（MLS-SE）在第三层的CAM （Content-Addressable Memory）中建立捷径条目（Shortcut Entry）。
三层交换SVI接口配置过程
三层交换开启SVI虚接口，使用路由的功能引出：二层交换机VLAN配置地址，称之为远程管理IP。
一个二层交换，只能有一个处于up状态的VLAN管理IP题目：三层交换机VLAN配置地址，称之为三层SVI虚接口地址，用于不同VLAN之间互相访问，实现路由功能。
操作步骤：1、在两个交换上划分VLAN10，VLAN202、将电脑根据题目要求划分到指定的VLAN3、将中继链路的接口设置为trunk模式4、测试全网互访发现相同VLAN可以通信，不同VLAN不能通信5、开启路由功能6、开启三层交换SVI虚接口，配置各VLAN的虚拟接口（网关地址）7、测试实验结果：所有PC都能通信，即不同VLAN能相互通信8、设置三层交换机的telnet密码和特权（使能）密码都为1234569、测试使用PC可以远程访问控制交换机。
实验成功！1、实现普通交换的功能，相同VLAN可以通信，不同VLAN不能通信；二层交换配置代码：Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname CopyCopyS1 //修改交换机名CopyCopyS1(config)#int f 0/1CopyCopyS1(config-if)#switchport mode accessCopyCopyS1(config-if)#switchport access vlan 10 //把交换机f0/1接口划分到VLAN10% Access VLAN does not exist. Creating vlan 10CopyCopyS1(config-if)#int f 0/2CopyCopyS1(config-if)#switchport mode accessCopyCopyS1(config-if)#switchport access vlan 20 //把交换机f0/2接口划分到VLAN20% Access VLAN does not exist. Creating vlan 20CopyCopyS1#sh vlan //查看VLAN信息VLAN Name Status Ports---- -------------------------------- --------- -------------------------------1 default active Fa0/3, Fa0/4, Fa0/5, Fa0/6Fa0/7, Fa0/8, Fa0/9, Fa0/10Fa0/11, Fa0/12, Fa0/13, Fa0/14Fa0/15, Fa0/16, Fa0/17, Fa0/18Fa0/19, Fa0/20, Fa0/21, Fa0/22Fa0/23, Fa0/2410 VLAN0010 active Fa0/120 VLAN0020 active Fa0/21002 fddi-default act/unsup1003 token-ring-default act/unsup1004 fddinet-default act/unsup1005 trnet-default act/unsupCopyCopyS1(config)#int f 0/5CopyCopyS1(config-if)#switchport mode trunk //把接口作为中继三层交换代码：Switch(config)#hostname CopyCopyS2 //修改三层交换机名CopyCopyS2(config)#int f 0/1CopyCopyS2(config-if)#switchport mode accessCopyCopyS2(config-if)#switchport access vlan 10 //把交换机f0/1接口划分到VLAN10 CopyCopyS2(config-if)#int f 0/2CopyCopyS2(config-if)#switchport mode accessCopyCopyS2(config-if)#switchport access vlan 20 //把交换机f0/2接口划分到VLAN20 CopyCopyS2(config-if)#exitCopyCopyS2(config)#int f 0/5CopyCopyS2(config-if)#switchport mode trunkCommand rejected: An interface whose trunk encapsulation is "Auto" can not be configured to "trunk" mode.//提示错误，因为CISCO的交换有一个auto的模式，不能直接变更为Trunk，所以先变更为access模式再变更为trunk。
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。
多层交换(MLS)原理
多层交换（MLS）原理多层交换的类型1.路由缓存MLS第一代的MLS，需要路由处理器（RP）和交换机引擎（SE）协同合作进行。
RP确定分组的目的地，SE负责分组的交换，交换前会对第一个分组的转发目的地进行cache，所以成为路由缓存MLS。
别名：NetflowLAN交换，基于流的交换，按需交换，“一次路由，多次交换”CISCO基于IOS的catalyst交换机已经放弃这种体系。
2.基于拓扑MLS第二代的MLS使用了ASIC，并且使用三层的信息来建立一个网络的拓扑数据库（不再象二层那样只去感知一个子网或者是多个VLAN）。
所有的分组都会根据最长匹配原则进行交换。
CISCO对这种技术称为CEF（Cisco Express Forward）CEF包括以下两个组件三层引擎和硬件（即控制平面和数据平面）都一致地维护这两个组件。
FIB转发信息库：CEF使用FIB来实施基于目标IP prefix的交换决策，FIB类似与路由表，实际上FIB是路由表的转发信息的镜像。
邻接关系表：ART被CEF用于维护二层的编制信息（对于以太网，这些信息就是MAC 地址），ART维护所有FIB条目对应的二层地址。
支持CEF的交换机支持如下两种第3层的硬件交换方法集中式交换在一个专用的ASIC上实施转发决策，该ASIC是交换机所有接口的枢纽。
supervisor egine或者是拥有固定端口密度的三层交换机的第3层引擎负责路由选择、ACL、QoS和转发决策。
分布式交换该方式下，接口或者是线路模块独立地作出转发决策。
每个接口或者模块维护一组本地表，由中央交换引擎进行第3层转发、路由表、和重写表与本地表进行同步。
采用分布式交换的交换机将FIB和ART的copy保存与接口或者线路模块中，供其进行路由选择和转发数据帧。
交换表的数据结构交换表包括了，路由表（FIB和ART）、桥接表、QoS表和ACL。
交换表存放在CACHE中，支持高速查找和搜索算法，保证线速的交换性能（我觉得应该是稍微逊色与线速）。
交换机怎么设置实现三层交换功能
交换机怎么设置实现三层交换功能交换机是网络中非常重要的设备，主要用于局域网中的数据交换。
传统的交换机是二层交换机，主要用于数据链路层的转发，而三层交换机则可以在网络层上实现数据的转发和路由功能。
接下来，我将详细介绍如何设置实现三层交换功能的交换机。
首先，需要说明的是，要实现三层交换功能，必须确保交换机具备三层路由功能的硬件支持。
如果交换机不支持三层功能，那么无论怎样设置都无法实现三层交换功能。
设置三层交换功能的步骤如下：第一步：连接三层交换机和路由器将三层交换机的一个接口连接到路由器的一个接口上，确保能够进行物理连通。
第二步：配置三层交换机的网络接口登录到三层交换机的管理界面，进入接口配置界面，为与路由器相连接的接口设置IP地址和子网掩码。
这些IP地址和子网掩码必须与同一个子网的其他设备相一致，以确保能够进行通信。
第三步：配置三层交换机的默认路由为了实现三层交换机的通信功能，需要设置默认路由。
在三层交换机的管理界面中，找到路由表配置界面，添加一条默认路由项，将下一跳设置为与交换机相连接的路由器的IP地址。
第四步：配置交换机的VLANVLAN是虚拟局域网，可以将不同的接口分为不同的VLAN，实现不同VLAN之间的隔离。
在三层交换机的管理界面中，进入VLAN配置界面，创建所需的VLAN，并将相应的接口加入到对应的VLAN中。
第五步：配置三层交换机的子接口子接口允许三层交换机同时连接到多个不同的子网，实现不同子网之间的转发。
在三层交换机的管理界面中，进入子接口配置界面，为每个需要连接的子网创建一个子接口，并在子接口上配置对应的IP地址和子网掩码。
第六步：配置三层交换机的路由协议路由协议是用于交换和更新路由表的机制。
根据实际情况选择适合的路由协议，如OSPF、RIPv2等，并在三层交换机上进行相应的配置。
第七步：配置三层交换机的ACL和QoS访问控制列表（ACL）用于过滤和限制网络中的数据流，提高网络的安全性。
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svi原理
三层SVI（Switched Virtual Interface）是一种在网络交换机上实现三层路由功能的技术。
它通过在交换机上创建虚拟接口，将交换机的二层交换和三层路由功能结合起来，实现了在交换机上进行路由转发的能力。
三层SVI的原理如下：
1. 创建虚拟接口：在交换机上创建一个虚拟接口，该接口具有一个虚拟IP地址和一个虚拟MAC地址。
这个虚拟接口相当于一个虚拟的路由器接口。
2. 配置VLAN：将虚拟接口与一个VLAN关联起来，使得该接口可以与该VLAN中的其他设备进行通信。
3. 配置IP路由：在交换机上配置IP路由表，将需要进行路由转发的目的网络与相应的出接口关联起来。
4. 数据转发：当交换机接收到一个数据包时，首先根据数据包的目的MAC地址判断是否为本地主机。
如果是本地主机，则将数据包交给本地主机处理；如果不是本地主机，则根据数据包的目的IP地址查找路由表，确定数据包的下一跳地址，并将数据包转发到相应的出接口。
5. 路由转发：当数据包到达出接口时，根据目的MAC地址将数据包转发到下一跳设备。
下一跳设备收到数据包后，根据目的IP地址再次进行路由转发，直到数据包到达目的主机。
通过三层SVI技术，交换机可以实现基本的路由功能，将不同VLAN中的主机进行互联，并实现不同子网之间的通信。
这种技术可以提高网络的性能和可靠性，减少网络拓扑复杂性，提高网络管理的灵活性。
什么是三层交换三层交换的原理
什么是三层交换三层交换的原理三层交换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。
那么你对三层交换了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是三层交换的内容，希望大家喜欢!三层交换的简介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。
三层交换的基本原理第三层交换是在网络交换机中引入路由模块而取代传统路由器实现交换与路由相结合的网络技术。
它根据实际应用时的情况，灵活地在网络第二层或者第三层进行网络分段。
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。
第三层交换机的设计基于对IP路由的仔细分析，把IP路由中每个报文都必须经过的过程提取出来，这个过程是十分简化的过程。
IP路由中绝大多数报文是不包含选项的报文，因此在多数情况下处理报文IP选项的工作是多余的。
不同网络的报文长度是不同的，为了适应不同的网络，IP要实现报文分片的功能，但是在全以太网的环境中，网络的帧长度是固定的，因此报文分片也是一个可以省略的工作。
第三层交换技术没有采用路由器的最长地址掩码匹配的方法，而是使用了精确地址匹配的方法处理，这样，有利于硬件的实现快速查找。
它采用了使用高速缓存的方法，经常使用的主机路由放到了硬件查找表中，只有在这个高速缓存中无法匹配的项目才会通过软件去转发。
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交换机MLS实现三层交换的过程
MLS（MultiLayer Switching，多层交换）为交换机提供基于硬件的第三层高性能交换。
它采用先进的专用集成电路（ASIC）交换部件完成子网间的IP包交换，可以大大减轻路由器在处理数据包时所引起的过高系统开销。
MLS是一种用硬件处理包交换和重写帧头，从而提高IP路由性能的技术。
Cisco多层交换技术支持所有传统路由协议，而原来由路由器完成的帧转发和重写功能现在已经由交换机的硬件完成。
MLS将传统路由器的包交换功能迁移到第三层交换机上。
当然，这首先要求交换的路径必须存在。
MLS由以下三个部分组成：
1. 多层路由处理器（MLS-RP）它相当于网络中的路由器，负责处理每个数据流的第一个数据包，协助MLS交换引擎（MLS-SE）在第三层的CAM （Content-Addressable Memory）中建立捷径条目（Shortcut Entry）。
MLS-RP 可以是一个外部的路由器，也可以由三层交换机的路由交换模块（RSM）来实现。
2. 多层交换的交换引擎（MLS-SE）它是负责处理转发和重写数据包功能的交换实体。
3. 多层交换协议（MLSP）它是一个轻型协议，用来通过多层路由处理器（MLS-RP）对多层交换的交换引擎进行初始化。
下面以图1所示的网络为例，阐述多层交换实现的步骤。
第一步：发送MLSP Hello 信息
当路由器激活后，多层路由处理器每15秒发送一个MLSP Hello包，这些包内含路由器接口所使用的VLAN标识和MAC地址信息。
MLS-SE通过这些信息掌握
具备多层交换能力的路由器的第二层属性。
如果交换机连接了多个MLS-RP，MLS-SE通过为它们的MAC地址分配XTAG值的方法来区分每个MLS-RP的MAC地址条目。
如果MLSP帧从同一个 MLS-RP得到所有MAC地址，MLS-SE则为其附加相同的XTAG值，具体如图2所示。
这些关联的记录都存放在CAM中。
由于Hello 包是周期性发送的，所以，这种方法可以保证相关值动态地跟踪网络的变化，并可实现一定的淘汰机制。
Hello包是在第二层发布的，它使用多播地址
01-00-0C-DD-DD-DD.
第二步：标识候选包（Candidate Packet）
在了解具有多层交换能力的路由器的相关地址后，MLS-SE可以对进入交换机的数据包进行匹配判断。
对于一个流中的数据包，如果MLS缓存中含有与之匹配的捷径条目，则MLS-SE就旁路路由器而直接转发该数据包；如果MLS中不含与该数据包相匹配的捷径条目，则MLS-SE将它归为候选包，并在缓存中建立部分捷径（Partial shortcut）。
这样的包采用传统的第二层交换机处理方式处理，并发往与之相连的路由器接口（网关），具体见图3所示。
这里要注意，候选包（帧）必须满足两个标准：目标地址经过MLSP所列的路由器接口的一个MAC地址；不存在捷径条目。
第三步：标识使能包（Enable Packet）
路由器收到并以传统的方式转发数据包。
通过数据包的目标地址路由表得知，这个包应从Fast Ethernet1/0的第二个接口转出，并将包封装为VLAN2帧通过ISL链路送回。
具体过程如图4所示。
此时，路由器已经重写第二层帧的帧头。
同时，路由器不仅改写了ISL头的VLAN号，而且也修改了两个MAC 地址域：源MAC改为路由器出口的MAC地址，目标MAC改为主机B的MAC地址。
虽然数据包的IP地址未改写，但IP包头的生存时间（TTL）值被减1，故 IP包头的校验和也需要做相应的修改。
这个修改后的数据包称为使能包（Enable Packet），当这个数据包从路由器送出并穿过交换机到达目的地主机B时，要履行下列五个功能：
第二层交换机根据使能包的目的地MAC地址，知道该数据包应该从PORT3/1口转发出去；
MLS-SE得知使能包的帧头上源地址是通过Hello过程建立的地址记录之一；
MLS-SE根据使能包目的IP地址查寻在第二步中建立的部分捷径条目；
MLS-SE将与使能包源MAC地址相关联的XTAG值和部分捷径条目的对应XTAG 值相比较，如果匹配，则表明这个使能包与第二步中的候选包来自同一个路由器；
MLS-SE完成该捷径条目的建立过程，该捷径记录将包含重写数据流中的后
续包帧头所需的所有信息。
第四步：直接交换（转发）数据流中的后续包
当后续的数据包被主机A送出后，MLS-SE利用数据包中的目标IP地址查找在第三步建立的完整捷径。
地址匹配后，MLS-SE利用重写引擎修改帧头信息，然后直接转发给主机B（数据包不发给路由器）。
重写操作修改帧头域，其值同第一个被路由器修改的数据包的域值一样。
详见图5所示。
这里需要解释的是，NFFC（NetFlow Feature Card）是装备在三层交换机中的网络流性能卡，它维护第三层交换数据包流的交换表（MLS Cache），作为多层交换的交换引擎部分。
上述这个过程被称为“一次路由，多次交换”。
交换机利用专业化硬件ASIC 来处理数据包，速度相当快，可以达到100Mbps甚至1000Mbps.。