1. El propósito y las tareas del experimento
- Comprender los conceptos y principios de la conmutación de capa 3
- Domine el método de configuración de los conmutadores de capa 3
- Familiarizarse y dominar la configuración y depuración del intercambio de tres capas.
2. Introducción al principio experimental
1. La configuración del conmutador SVI de tres capas
En la actualidad, hay muchos conmutadores en el mercado por encima de la Capa 3. En estos conmutadores, los fabricantes integran funciones de enrutamiento en los conmutadores a través de hardware o software. El conmutador se utiliza principalmente en la red del campus El enrutamiento en la red del campus es relativamente simple, pero se requiere la velocidad del intercambio de datos. La tasa de reenvío es lenta cuando el enrutamiento entre VLAN se realiza mediante enrutamiento de un solo brazo, por lo que es un hecho indiscutible reemplazar los enrutadores con conmutadores en las redes de campus grandes. De hecho, la conmutación de tres capas se usa a menudo dentro de la LAN. El conmutador de tres capas a menudo se implementa mediante hardware y su velocidad de enrutamiento de paquetes de datos es decenas de veces mayor que la de los enrutadores normales.
El conmutador de capa 3 y cada VLAN tienen una interfaz virtual para conectarse, denominada interfaz virtual del conmutador (SMT). El nombre de la interfaz SVI es el nombre de VL.AN, como VLANI o VLAN2. Los conmutadores Cisco utilizaron la tecnología de conmutación NetFlow Layer 3 en los primeros años y ahora utilizan principalmente las soluciones de conmutación Cisco Express Forwarding (CEF). En el esquema de conmutación CEF, la tabla de enrutamiento se utiliza principalmente para formar una base de información de reenvío (FIB). FIB y la tabla de enrutamiento están sincronizadas, debido a que la consulta de FIB está basada en hardware, su velocidad de consulta es muy rápida. Además de FIB, también hay una tabla de adyacencia (Tabla de adyacencia), que es similar a la tabla ARP y almacena principalmente la información de encapsulación de la segunda capa. Tanto las tablas de FIB como las de adyacencia se han establecido antes del reenvío de datos. Una vez que hay datos para reenviar, el conmutador puede usarlos directamente para el reenvío y encapsulación de datos. No es necesario consultar la tabla de enrutamiento y enviar solicitudes de ARP, por lo que la cobertura de enrutamiento entre VLAN Mejora enormemente.
2. La conmutación de tres capas realiza la configuración de la comunicación entre VLAN
En el simulador de Cisco, configure las PC de diferentes VLAN en diferentes segmentos de red, configure las direcciones IP de vlan1 y vlan2 del conmutador Cisco Layer 3 y configure la puerta de enlace de la PC a la dirección IP de la vlan correspondiente.
- Comando de enrutamiento abierto: enrutamiento ip
- Cree un comando de interfaz SVI asociado con la VLAN especificada: int vlan vlan-id
- Configure el comando para la interfaz SVI: ip addr ip-address mask
- Configure el comando del protocolo de enrutamiento dinámico del conmutador de tres capas: route ip_routing_protocol <opciones>
3. Código de diseño (o diagrama esquemático), forma de onda de simulación y análisis
Topología de red de enrutamiento entre VLAN de conmutadores de tres capas:
Configuración general del conmutador de capa 2:
La configuración general del conmutador de tres capas:
PC1pingPC2 、 PC3 、 PC4
PC2pingPC1 、 PC3 、 PC4
PC3pingPC1 、 PC2 、 PC4
PC4pingPC1 、 PC2 、 PC3
4. Conclusiones experimentales y experiencia
Nota:
将端口设为trunk模式命令为 switchport mode trunk //端口模式为trunk switchport trunk encapsulation dot1q //trunk协议封装为dot1q【三层交换机】 swi tr encap dot1q就是 IEEE 802.1q协议，是vlan的一种封装方式，是公有协议。 还有一种trunk协议，是ISL，也是vlan的一种封装方式，不过这是Cisco思科私有协议，其他厂商不能用。 封装，Package，是把集成电路装配为芯片最终产品的过程，简单地说，就是把Foundry生产出来的集成电路裸片放在一块起到承载作用的基板上，把管脚引出来，然后固定包装成为一个整体。 “封装”强调的是安放、固定、密封、引线的过程和动作； “封装”主要关注封装的形式、类别，基底和外壳、引线的材料，强调其保护芯片、增强电热性能、方便整机装配的重要作用。【二层交换机】 2960-24TT（交换机）默认封装就是dot1q，不再支持cisco的私有封装ISL，因此2960系列交换机在配置trunk的时候不需要指定封装。