1. O objetivo e as tarefas do experimento
- Compreenda os conceitos e princípios da comutação da Camada 3
- Domine o método de configuração dos switches da Camada 3
- Familiarize-se e domine a configuração e depuração da troca de três camadas.
2. Introdução ao princípio experimental
1. A configuração do switch de três camadas SVI
Atualmente, há muitos switches no mercado acima da Camada 3. Nesses switches, os fabricantes integram funções de roteamento nos switches por meio de hardware ou software. O switch é usado principalmente na rede do campus.O roteamento na rede do campus é relativamente simples, mas a velocidade da troca de dados é necessária. A taxa de encaminhamento é lenta quando o roteamento entre VLANs é realizado por meio de roteamento de braço único, portanto, é um fato indiscutível substituir roteadores por switches em grandes redes de campus. Na verdade, a comutação de três camadas é freqüentemente usada dentro da LAN. O switch de três camadas é frequentemente implementado por hardware e sua taxa de pacote de dados de roteamento é dezenas de vezes maior que os roteadores comuns.
O switch da Camada 3 e cada VLAN têm uma interface virtual para se conectar, chamada de interface virtual do switch (SMT). O nome da interface SVI é o nome de VL.AN, como VLANI ou VLAN2. Os switches Cisco usaram a tecnologia de comutação NetFlow Layer 3 nos primeiros anos e agora usam principalmente soluções de comutação Cisco Express Forwarding (CEF). No esquema de comutação CEF, a tabela de roteamento é usada principalmente para formar uma base de informações de encaminhamento (FIB). O FIB e a tabela de roteamento são sincronizados, porque a consulta FIB é baseada em hardware, sua velocidade de consulta é muito rápida. Além do FIB, há também uma tabela de adjacência (Adjacency Table), que é semelhante à tabela ARP e armazena principalmente as informações de encapsulamento da segunda camada. Ambas as tabelas FIB e adjacência foram estabelecidas antes do encaminhamento de dados. Uma vez que há dados a serem encaminhados, o switch pode usá-los diretamente para encaminhamento e encapsulamento de dados. Não há necessidade de consultar a tabela de roteamento e enviar solicitações ARP, portanto, a cobertura de roteamento entre VLANs Melhore muito.
2. A comutação de três camadas realiza a configuração da comunicação entre VLAN
No simulador Cisco, defina os PCs de diferentes VLANs para diferentes segmentos de rede, defina os endereços IP de vlan1 e vlan2 do switch Cisco Layer 3 e defina o gateway do PC para o endereço IP da vlan correspondente.
- Comando de roteamento aberto: roteamento IP
- Crie um comando de interface SVI associado à VLAN especificada: int vlan vlan-id
- Configure o comando para a interface SVI: ip addr ip-address mask
- Configure o comando do protocolo de roteamento dinâmico do switch de três camadas: route ip_routing_protocol <options>
3. Código de projeto (ou diagrama esquemático), forma de onda de simulação e análise
Topologia de rede de roteamento inter-VLAN de switch de três camadas:
Configuração geral do switch da Camada 2:
A configuração geral do switch de três camadas:
PC1pingPC2 、 PC3 、 PC4
PC2pingPC1 、 PC3 、 PC4
PC3pingPC1 、 PC2 、 PC4
PC4pingPC1 、 PC2 、 PC3
4. Conclusões experimentais e experiência
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。