5.3 认识和配置三层交换机（课件）-高一《计算机网络技术基础》同步教学课件 （电工版·第5版）

计算机网络技术基础（第5版） 任务5.3认识和配置三层交换机 （第18课时） 工作单元5实现网际互联 5.3认识和配置三层交换机 5.3.1三层交换机的作用 5.3.2三层交换机的分类 目 录 5.3.1认识三层交换机 认识三层交换机 5.3.1 三层交换机是指具备网络层路由器功能的交换机，其接口可以实现基于网络层寻址的分组转发，每个网络从接口都定义了一个单独的广播域，在为接口配置好IP协议后，改接口就成为连接该接口的同一广播域内其他设备和主机的网关。 认识三层交换机 5.3.1 　　三层交换机的主要作用是加快大型局域网内部的数据交换，其所具有的路由功能也是为这一目的服务的。三层交换机在对第一个数据包进行路由后，将会产生MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据包再次通过时，将根据该映射表直接进行交换，从而消除了路由器进行路由选择而造成的网络延迟，提高了数据包的转发效率。 认识三层交换机 5.3.1 　　为了执行三层交换，交换机必须具备三层交换处理器，并运行三层IOS操作系统。交换机的三层交换处理器可以是一个独立的模块或功能卡，也可以直接集成到交换机的硬件中。对于高档三层交换机一般采用模块或卡，比如RSM（Route Switch Module，路由交换模块）、RSFC（Route Switch Feature Card，多层交换特性卡）等。 认识三层交换机 5.3.1 　　三层交换机可以实现路由器的部分功能。但是路由器一般是通过微处理器执行数据包交换（软件实现路由），而三层交换机主要通过硬件执行数据包交换，因此与三层交换机相比，路由器的功能更强大，像NAT、VPN等功能仍无法被三层交换机完全替代。而且三层交换机还不具备同时处理多个协议的能力，不能实现异构网络的互联。另外，路由器通常还具有传输层网络管理能力，这也是三层交换机所不具备的。因此三层交换机并不等于路由器，也不可能完全取代路由器。在企业网络的构建中，通常处于同一网络中的各网段的互联，可以使用三层交换机来代替路由器，但若要实现企业网络与城域网或Internet的互联，则路由器是不可缺少的。 5.3.2三层交换机的分类 三层交换机的分类 5.3.2 1. 纯硬件的三层交换机 　　纯硬件的三层交换机采用ASIC芯片，利用硬件方式进行路由表的查找和刷新。这种类型的交换机技术复杂、成本高，但是性能好，带负载能力强。其基本工作过程为：交换机接收数据后，将首先在二层交换芯片中查找相应的目的MAC地址，如果查到，则进行二层转发，否则将数据送至三层引擎；在三层引擎中，ASIC芯片根据相应的目的IP地址查找路由表信息，然后发送ARP数据包到目的主机，得到该主机的MAC地址，将MAC地址发到二层芯片，由二层芯片转发该数据包。 三层交换机的分类 5.3.2 2. 基于软件的三层交换机 　　基于软件的三层交换机通过CPU利用软件方式查找路由表。这种类型的交换机技术较简单，但由于低价CPU处理速度较慢，因此不适合作为核心交换机使用。其基本工作过程为：当交换机接收数据后，将首先在二层交换芯片中查找相应的目的MAC地址，如果查到则进行二层转发，否则将数据送至CPU；CPU根据相应的目的IP地址查找路由表信息，然后发送ARP数据包到目的主机，得到该主机的MAC地址，将MAC地址发到二层芯片，由二层芯片转发该数据包。 实训 实训 实训1 认识三层交换机 三层交换机的分类 5.3.2 实训2 配置三层交换机接口 步骤一：给交换机配置IP地址 给VLAN 1配置IP地址 激活该VLAN接口 指定交换机的网关地址 步骤二：创建VLAN 创建VLAN 10 创建VLAN 20 步骤三：把相应接口指定到相应的VLAN中 把交换机的第10端口划到VLAN 10中 把交换机的第20端口划到VLAN 20中 设置24口为Trunk模式（与三层交换机的连接口 步骤四：保存配置 模式转换命令 用户模式----特权模式，使用命令“enable” 特权模式----全局配置模式，使用命令“config t” 全局配置模式----接口模式，使用命令“interface+接口类型+接口号” 全局配置模式----线控模式，使用命令“line+接口类型+接口号 感谢观看 $