1.実験の目的とタスク
- レイヤ3スイッチングの概念と原則を理解する
- レイヤ3スイッチの構成方法をマスターする
- 3層交換の構成とデバッグに精通し、習得している。
2.実験原理の紹介
1.3層スイッチSVIの構成
現在、市場にはレイヤー3より上のスイッチが多数あります。これらのスイッチでは、メーカーがハードウェアまたはソフトウェアを介してルーティング機能をスイッチに統合しています。スイッチは主にキャンパスネットワークで使用されます。キャンパスネットワークでのルーティングは比較的単純ですが、データ交換の速度が必要です。VLAN間のルーティングがシングルアームルーティングによって実現される場合、転送速度は遅いため、大規模なキャンパスネットワークでルーターをスイッチに置き換えることは議論の余地のない事実です。実際、LAN内では3層スイッチングがよく使用されます。3層スイッチはハードウェアによって実装されることが多く、そのルーティングデータパケットレートは通常のルーターの数十倍です。
レイヤ3スイッチと各VLANには、スイッチ仮想インターフェイス（SMT）と呼ばれる接続する仮想インターフェイスがあります。SVIインターフェースの名前は、VLANIやVLAN2などのVL.ANの名前です。シスコのスイッチは、初期にはNetFlowレイヤ3スイッチングテクノロジーを使用していましたが、現在は主にCisco Express Forwarding（CEF）スイッチングソリューションを使用しています。CEFスイッチング方式では、ルーティングテーブルは主に転送情報ベース（FIB）を形成するために使用されます。FIBクエリはハードウェアベースであるため、FIBとルーティングテーブルは同期され、クエリ速度は非常に高速です。FIBに加えて、ARPテーブルに類似し、主に第2層のカプセル化情報を格納する隣接テーブル（隣接テーブル）もあります。FIBと隣接テーブルの両方がデータ転送の前に確立されています。転送されるデータがあると、スイッチはそれらをデータ転送とカプセル化に直接使用できます。ルーティングテーブルにクエリを実行してARP要求を送信する必要がないため、ルーティングカバレッジVLAN間で大幅に改善されます。
2. 3層スイッチングは、VLAN間通信の構成を実現します
Ciscoシミュレータで、異なるVLANのPCを異なるネットワークセグメントに設定し、Ciscoレイヤ3スイッチのvlan1とvlan2のIPアドレスを設定し、PCのゲートウェイを対応するvlanのIPアドレスに設定します。
- ルーティングコマンドを開く：iprouting
- 指定されたVLANに関連付けられたSVIインターフェイスコマンドを作成します。intvlanvlan-id
- SVIインターフェイスのコマンドを設定します。ipaddrip-addressmask
- 3層スイッチの動的ルーティングプロトコルコマンドを設定します。routeip_routing_protocol<options>
3.設計コード（または回路図）、シミュレーション波形および分析
3層スイッチのVLAN間ルーティングネットワークトポロジ：
レイヤ2スイッチの全体的な構成：
3層スイッチの全体的な構成：
PC1pingPC2、PC3、PC4
PC2pingPC1、PC3、PC4
PC3pingPC1、PC2、PC4
PC4pingPC1、PC2、PC3
4.実験的結論と経験
注意：
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。