Principio de funcionamiento y ejemplo de configuración del conmutador de capa 3

1. Tecnología de conmutación de capa 3

• Utilice la tecnología de conmutación de capa 3 para realizar la comunicación entre diferentes VLAN
• Conmutación de Capa 3 = Conmutación de Capa 2 + Reenvío de Capa 3

2. Implementación del conmutador de capa 3

2.1 MLS tradicional

• Ruta una vez, intercambio muchas veces
• Cuando se utiliza MLS tradicional, el conmutador reenvía el primer paquete de datos del flujo al motor de tercera capa, que procesa el paquete de datos mediante conmutación de software y, después de enrutar el primer paquete del flujo de datos, el motor de capa 3 programa. la estructura de conmutación de hardware para enrutar paquetes posteriores. Este proceso se llama: una ruta y múltiples intercambios, es decir, el motor de tres capas del conmutador solo necesita eliminar el primer paquete de datos del flujo de datos, y todos los datos posteriores se reenvían mediante hardware. De esta manera, se logra el reenvío a velocidad de cable de la conmutación de Capa 3.

2.2 MLS basado en el CEF

• A diferencia del MLS tradicional, CEF aprende la información de enrutamiento de antemano de acuerdo con la tabla de enrutamiento y la almacena directamente en la FIB (Base de información de reenvío). REF genera una tabla de adyacencia por adelantado de acuerdo con la tabla ARP, que el hardware reenvía directamente. MLS tradicional requiere que el software consulte la tabla de enrutamiento al menos una vez para crear entradas de reenvío antes de usar hardware para el reenvío.
• FIB (Base de información de reenvío)
• tabla de adyacencia

2.3 Principio de funcionamiento

• La conmutación de tercera capa funciona en la tercera capa del modelo de red de siete capas OSI, es decir, la capa de red, y utiliza la información del encabezado del paquete IP en el protocolo de tercera capa para marcar el flujo de servicio de datos posterior, y lo siguiente -up del flujo de servicio con la misma marca El mensaje se cambia a la segunda capa de la capa de enlace de datos, abriendo así una ruta entre la dirección IP de origen y la dirección IP de destino. Este camino pasa por la segunda capa de enlace. Con esta ruta, el conmutador de tres capas no necesita descomprimir los paquetes de datos recibidos para determinar la ruta cada vez, sino que reenvía directamente los paquetes de datos e intercambia el flujo de datos.
• Cuando un paquete de datos de capa 3 ingresa a un conmutador de capa 3, verificará la tabla de enrutamiento, es decir, la "ruta principal", averiguará la interfaz saliente y el siguiente salto, y luego encontrará la dirección MAC del siguiente salto y realizará la transformación de la encapsulación de capa 2 y la tercera capa La esencia de los dispositivos de capa, es decir, los enrutadores, es la misma (la esencia de las tres capas: es migrar la MAC de una subred a otra subred, y la MAC de diferentes subredes no pueden aparecer en las MAC de origen y destino del mismo paquete. Se eliminan algunas encapsulaciones de Capa 2 y se encapsula una nueva dirección MAC. El origen es la dirección MAC de la interfaz saliente y el destino es la dirección MAC de el siguiente salto. En este momento, se forma una nueva encapsulación de Capa 2 y el paquete de datos se reenvía al dispositivo).
• Si no se puede encontrar la dirección MAC del siguiente salto, realice una inundación ARP y deséchela si no se vuelve a encontrar. Al realizar la encapsulación de capa 2, debido a la existencia de la MAC de destino, también se puede decir que la IP de destino de la tercera capa se asignará a la MAC de destino al final. En este momento, se realizará una asignación entre la IP de destino y Se formará la MAC de destino encapsulada y las tres capas El conmutador tiene la función de un conmutador de capa 2, y en este momento se forma un mapeo de la capa 3 a la capa 2. El reenvío debe encontrar la interfaz y encontrar la MAC a través del IP, y encuentre la interfaz de salida correspondiente a través de MAC, lo que equivale a formar una tabla IP MAC, luego encontrará la interfaz de salida correspondiente directamente después de que entre la IP de tres capas y no es necesario verificar el paquete de datos. tabla de datos nuevamente, solo es necesario cambiar la encapsulación de dos capas una vez.

4. Ejemplo de configuración

1. Mapa topológico, realiza comunicación de datos entre PC1 y PC2.

2. configuración de la computadora

3. Configuración del conmutador de capa 3

4. Prueba de conectividad: PC1: ping192.168.4.10

5. Resumen

• Conmutador de Capa 3 = Conmutación de Capa 2 + Reenvío de Capa 3
• Realizar la comunicación entre diferentes VLAN.
• La función principal del enrutador es calcular la ruta y el conmutador de tres capas no puede
• Los conmutadores de Capa 3 conmutan y enrutan paquetes de datos a través del hardware. En pocas palabras, la conmutación de Capa 3 es equivalente a la conmutación de Capa 2 más el reenvío de Capa 3.
• La interfaz virtual de cada VLAN es la puerta de enlace del segmento de red.