交换机高级配置和实验

第五章交换机高级配置和实验
实验一升级到三层交换机接口
根据交换机的工作模式，我们一般把交换机分为二层和三层。

二层交换机仅仅工作在二层（数据链路层），由于二层是用MAC地址确定目标，所以在这层工作的交换机是不需要涉及到IP地址这个概念的，也就是说二层交换机的端口（接口）是无法设定IP地址的。

它只能让同一网段的计算机通信。

三层交换机可以工作在二层，同时也可以工作在三层（网络层），也有三层接口，在三层接口可以配置IP地址，通过路由实现不同网段之间的通信。

一般小型网络使用二层交换机即可。

中大型网络需要使用路由功能，可以考虑使用三层交换机实现。

Cisco三层交换机支持3种接口：
1、二层交换接口。

就相当于一般二层交换机的接口。

在此接口上，不能配置IP地址。

2、三层路由接口。

就相当于路由器的接口，可以配置IP地址，也可以进行路由设置。

3、Vlan接口。

对Vlan进行配置，可以给Vlan配置IP地址，从而实现Vlan间路由。

中低端三层交换机，一般默认的接口是二层接口，如果希望在这些交换机上配置IP地址，必须通过命令，把二层接口升级到三层路由接口。

当然三层路由接口也可以降级到二层接口。

如图5-1所示：
图5-1 三层交换机二层和三层接口转换
下面我们通过实例，总结一下两种接口之间的转换命令。

Switch（config）#host SW1 ！为交换机改名
SW1（config）#int F0/1 ！进入F0/1接口
SW1（config-if）#no swit！升级F0/1为三层接口
SW1（config-if）#ip add 192.168.0.1 255.255.255.0
！给三层接口配IP地址
SW1（config-if）#no shut！开启路由器接口
如果要把三层接口降级到二层接口，用switchport命令即可。

SW1（config-if）#swit！降级到二层接口
实验二利用三层交换机实现Vlan间的通信（Vlan间路由实验一）
在划分了Vlan后，位于同一Vlan内的PC之间是可以通信的，而不同Vlan之间即使在同一交换机上也不能通信，也就是说，不同Vlan之间是无法进行通信的。

如果要想让不同Vlan之间通信，就必须使用路由器或三层交换机实现Vlan之间的通信，实际工作中一般采用三层交换机来实现Vlan间的路由。

我们先用一个简单的实验来理解一下在三层交换机上实现Vlan间路由。

我们用一台三层交换机，连接三台电脑，把F0/1和F0/3端口分配到Vlan10，F0/2端口分配到Vlan 20，如图5-4:
图5-4 单个交换机Vlan间路由
利用三层交换机实现Vlan间路由，概念其实很简单，首先给Vlan配置IP地址，然后把这个IP当成本Vlan内所有PC的网关。

把这个三层交换机当成路由器来理解就比较容易了。

当初没配置Vlan间路由时，只能本Vlan内通信，配置完成后，全网互通。

如图5-9：
图5-9 验证全网互通
实验三利用三层交换机实现Vlan间的通信（Vlan间路由实验二）
理解了Vlan间路由的基本概念，我们来扩展一下，做一个稍微复杂一点的实验。

在实际工作中我们往往同时用到二层交换机和三层交换机，在二层设备上创建Vlan，并将端口添加到Vlan。

然后在三层设备上也要创建相应的Vlan，然后对Vlan配置IP地址，实现Vlan间路由。

用一台三层交换机，两台二层交换机，连接四台电脑，设置两个Vlan，然后在不同的Vlan之间实现Vlan间路由。

拓扑图如图5-10：
图5-10 多交换机Vlan间路由
实验四链路聚合
链路聚合是指将交换机上的多个端口分别连接，但是聚合成一个逻辑端口，以增加交换机之间的连接带宽，同时提供冗余链路的网络方式。

在局域网建设过程中，数据通信量增长很快，为了解决带宽不足问题，可以使用将多个链路聚合成一个逻辑链路的方式。

聚合在一起的链路传输速率是单一链路的叠加，可以使交换机之间链路带宽成倍增长。

同时，在交换机之间设置了链路聚合后，原来独立的链路之间可以起到冗余备份的作用，从而保证交换机之间的链路安全。

链路聚合时应当坚持如下原则：
1、通道中的端口配置在同一Vlan中（如果有的话），或全部设置为trunk链路（有些型号的交换机不用做这步配置）。

2、将通道中的所有端口配置在相同速率和工作模式（默认都是一样的）。

3、将通道中所有端口的安全功能关闭（默认都是关闭的）。

4、确保通道中所有端口在通道两端都有相同的配置。

在本实验中将交换机SW1和SW2相对应的端口的F0/1和F0/2连接起来，使其构成一个聚合链路。

不同交换机支持的端口聚合数不同，一般为4-8个。

如图5-17：
图5-17 链路聚合拓扑图
配置PC1的IP为：192.168.0.2/24，PC2的IP为：192.168.0.3/24。

网关为：192.168.0.1/24（当然这个网关是没有的，只是在虚拟PC上必须有这一项）。

在虚拟PC1和PC2上配置IP地址，它们之间可以Ping通。

但是没办法做冗余测试，如果在真实交换机上做实验，可以断开一条链路，检测两台电脑是否可以通信。

链路聚合的主要作用就是增加网络带宽，一种是交换机之间，比如两台交换机设备，用一根百兆网线级联，由于访问量增加，就会产生屏蔽，速度变慢，这时就可以使用链路聚合，建立链路聚合，多用两条网线连接交换机，并把两台交换机连接的端口各自聚合在一起，能增加网络带宽。

还有一种情况就是，交换机于服务器之间的链接，比如说一台服务器连接交换机上，如果访问量很大，那么服务器就会承受不了，就可以考虑多安装两块网卡，使用链路聚合使两块网卡连接的端口聚合在一起，减轻服务器的负担。

如图5-19：
图5-19 交换机和服务器的链路聚合
表5-1本章命令汇总
实训项目十二三层交换机升级接口
完成第五章实验一，创建一台交换机连接两台电脑，并且这两台电脑是配置不同网段的IP地址，在不升级到三层交换机接口时，它们之间是不能通信的。

升级交换机接口到三层并配置相应的IP，这台交换机就具有了路由功能，两台不同网段的PC也可以通信了。

实训项目十三 Vlan间路由实验一
创建图5-4实验环境，完成第五章实验二，理解在一台交换机上实现Vlan间路由。

实训项目十四 Vlan间路由实验二
创建图5-10实验环境，完成第五章实验三，理解在两台交换机上实现Vlan间路由。

*实训项目十五（选做）链路聚合实验
创建图5-17实验环境，完成第五章实验四。

掌握并理解链路聚合。