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一：定义：
二：工作原理：
三：二层交换机与三层交换机的区别：
1、工作层级不同：
2、原理不同：
3、功能不同：
4、应用不同：
5、支持的协议不同：
6、扩展：
1.那三层交换机有什么缺点呢?
2.路由器是做什么的呢?
3.怎么做到无法摧毁呢？
四：三层交换机的实验演示：
1、创建一台三层交换机和三台PC主机；
2、为PC主机分配IP地址，子网掩码和网关；
3、对三层交换机进行开机三部曲设置；
4、对三层交换机进行设置；
5、使用PC主机ping IP地址；
总结：
一：定义：
三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，工作在OSI网络标准模型的第三层：网络层。
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。
功能：
三层交换机拥有强大的路由传输、带宽分配、多媒体传输和安全控制功能, 能够根据不同的通
信业务系统划分不同的用户群体, 实现电业业务的高效传输, 具有重要的作用。
二：工作原理：
三层交换机：
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预先根据路由表学习路由信息后，直接储存在FIB（转发信息库)。REF
预先根据ARP表生成邻接表，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，于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①转发
工作原理：
第三层交换工作在0SI七层网络模型中的第三尽即网络层，是利用第三层协议中的IP包的包头信息
来对后续数据业务流进行标记，具有问一标记的业务流的后续报文被交换到第二层数据链路层，从
而打通源IP地址和目的IP地址之间的一条通路。这条通路经过第二层链路层。有了这条通路，三层
交换机就没有必要每次将接收到的数据包进行拆包来判断路由,而是直接将数据包进行转发，将数
据流进行交换。
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，发这站点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的请求时，如果三层交换模块
在以前的通信过程中己经知道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。
三：二层交换机与三层交换机的区别：
1、工作层级不同：
二层交换机工作在数据链路层，三层交换机工作在网络层，三层交换机不仅实现了数据包的高速转发，还可以根据不同网络状况达到最优网络性能。
2、原理不同：
二层交换机的原理是当交换机从某个端口收到一个数据包，它会先读取包中的源MAC地址，再去读取包中的目的MAC地址，并在地址表中查找对应的端口，如表中有和目的MAC地址对应的端口，就把数据包直接复制到这个端口上。三层交换机的原理比较简单，就是一次路由多次交换，通俗来说就是第一次进行源到目的的路由，三层交换机会将此数据转到二层，那么下次无论是目的到源还是源到目的都可以进行快速交换。
3、功能不同：
二层交换机基于MAC地址访问，只做数据的转发，并且不能配置IP地址，而三层交换机将二层交换技术和三层转发功能结合在一起，也就是说三层交换机在二层交换机的基础上增加了路由功能，可配置不同vlan的IP地址，vlan之间可通过三层路由实现不同vlan之间通讯。
4、应用不同：
二层交换机主要用于网络接入层和汇聚层，而三层交换机主要用于网络核心层，但是也存在少部分三层交换机用于汇聚层的现象，下图是三层交换机的实际应用实例。
5、支持的协议不同：
二层交换机支持物理层和数据链路层协议，如以太网交换机、二层交换机，这集线器HUB的功能差不多，而三层交换机支持物理层、数据链路层及网络层协议。
6、扩展：
二层交换机是看MAC地址，三层交换机则是看IP地址进行高速转发。
1.那三层交换机有什么缺点呢?
缺点就是它是一个铁憨憨，只会通过MAC/IP地址来转发数据，确实不占用CPU但也没什么灵活性。打个比方的话就是三层交换机相当于一个头脑简单四肢发达的筋肉男，脑子不太灵光但力大无穷。
2.路由器是做什么的呢?
路由器可以跨网段转发数据，但路由器真正的用途是计算路由。什么叫计算路由呢？这就要从互联网的结构说起了。大家知道早期互联网其实是军事用途，其目的在于构筑一个几乎无法被摧毁的信息交换网络。
3.怎么做到无法摧毁呢？
传统网络都有一个或者几个中枢，一旦被推毁网络就瘫换了。而互联网的理念就是像渔网那样把所有节点互相连接起来，这样不管推毁哪个节点或者切断哪个线路，数据都可以绕路到达另一个节点，从而达到几乎坚不可摧的目的。这样其实从一个节点到另一个书点有很多种选择，哪种才是最优的呢?专门有一个数学分支来研究这个问题，称之为图论。而选择路径也有很多种策略，落实到现实世界就是各种路由协议。如果网络结构不变，最短径路算好放在那就行了。但一旦网络发生变化，比如增加节点或者线路出现故障，那就要路由器来重新计算。由于路由协议不同，一部分节点甚至全部节点都要重新计算到其他节点的路由，这个计算量其实蛮大的。
所以三层交换机是无法取代路由器的。
三层交换技术：
使用三层交换技术实现vlan间通信
三层交换=二层交换+三层转发
传统的MLS：一次路由多次交换
CEF的MLS：根据路由表学习路由信息后，直接存储在FIB（转发信息库）。REF
预先根据ARP表生成领接表；
四：三层交换机的实验演示：
1、创建一台三层交换机和三台PC主机；
2、为PC主机分配IP地址，子网掩码和网关；
3、对三层交换机进行开机三部曲设置；
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<Huawei>undo terminal monitor
Info: Current terminal monitor is off.
进入系统视图重命名
<Huawei>system-view
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysname L3SW1
设置永不超时
[L3SW1]user-interface console 0
[L3SW1-ui-console0]idle-timeout 0 04、对三层交换机进行设置；
创建vlan2，3，5
[L3SW1]vlan bat 2 3 5
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
进入接口g0/0/1
[L3SW1]int g0/0/1
设置接口的链路类型
[L3SW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access
将接口划分进vlan
[L3SW1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 2
进入接口g0/0/2
[L3SW1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
设置接口的链路类型
[L3SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
将接口划分进vlan
[L3SW1-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 3
[L3SW1-GigabitEthernet0/0/2]int g0/0/3
[L3SW1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type access
[L3SW1-GigabitEthernet0/0/3]port default vlan 5
进入虚拟接口
[L3SW1-GigabitEthernet0/0/3]int vlan 2
设置IP地址和子网掩码
[L3SW1-Vlanif2]ip add 192.168.1.1 24
[L3SW1-Vlanif2]int vlan 3
[L3SW1-Vlanif3]ip add 192.168.2.1 24
[L3SW1-Vlanif3]int vlan 5
[L3SW1-Vlanif5]ip add 192.168.3.1 24查看路由表：
display ip routing-table
查看FIB表：
display fib
查看MAC地址表：
display mac-sddress
5、使用PC主机ping IP地址；
总结：
1、什么是三层交换机，三层交换机的优势；
2、交换机的工作原理；
3、三层交换机与二层交换机、路由器的区别；
4、三层交换机的实验步骤；
