网络设备调试07三层交换机及VLAN间通信

1、主讲教师：马宇麟主讲教师：马宇麟授课专业：计算机应用技术授课专业：计算机应用技术第第7讲讲 三层交换机及三层交换机及VLAN间通信间通信网络设备调试网络设备调试 STP选举过程中，如何确定哪些端口被阻塞？选举过程中，如何确定哪些端口被阻塞？ 生成树端口状态有哪些，分别表示什么含义？生成树端口状态有哪些，分别表示什么含义？ 以太网通道的作用是什么？以太网通道的作用是什么？课程回顾课程回顾本章结构本章结构三层交换的应用三层交换的应用三层交换机实现三层交换机实现VLAN互通互通三层交换机配置三层交换机配置DHCP中继中继三层交换三层交换三层交换机的转发原理三层交换机的转发原理初识三层交换初识三层交换

2、三层交换机的配置三层交换机的配置 VLAN之间的通信需要路由器来完成之间的通信需要路由器来完成 VLAN增加导致数据量增大增加导致数据量增大 路由器与交换机之间路径成为整个网络的瓶颈路由器与交换机之间路径成为整个网络的瓶颈单臂路由产生的瓶颈单臂路由产生的瓶颈3-1VLAN 1VLAN 2 增加路由器接口可以缓解流量瓶颈吗？增加路由器接口可以缓解流量瓶颈吗？单臂路由产生的瓶颈单臂路由产生的瓶颈3-2R1SW1主机主机A主机主机BSW2主机主机C主机主机DF0/0F0/1VLAN 10VLAN 10VLAN 20VLAN 20VLAN 30VLAN 30VLAN 40VLAN 40可以缓解瓶可以缓

3、解瓶颈问题吗？颈问题吗？VLAN 10VLAN 10 单臂路由的缺陷单臂路由的缺陷 “单臂单臂”为网络骨干链路，容易形成网络瓶颈为网络骨干链路，容易形成网络瓶颈 子接口依然依托于物理接口，应用不灵活子接口依然依托于物理接口，应用不灵活 VLAN间转发需要查看路由表，严重资源间转发需要查看路由表，严重资源单臂路由产生的瓶颈单臂路由产生的瓶颈3-3 使用三层交换技术实现使用三层交换技术实现VLAN间通信间通信 三层交换三层交换=二层交换二层交换+三层转发三层转发三层交换技术三层交换技术三层交换机采用硬三层交换机采用硬件来交换和路由选件来交换和路由选择数据包。择数据包。如何实现？如何实现？以太帧头以

4、太帧头 CRC CRCIPIP包头包头 数据数据传统的传统的MLS2-1 3层转发过程中要重新封装层转发过程中要重新封装2层层 三层交换机上，第三层交换机上，第3层引擎处理数据流的第一个层引擎处理数据流的第一个包包以太帧头以太帧头IPIP包头包头 数据数据CRCCRCVLAN 1VLAN 2以太帧头以太帧头IPIP包头包头 数据数据 CRC CRC以太帧头以太帧头 CRC CRCARPARP请求与响应请求与响应IPIP包头包头以太帧头以太帧头 CRC CRCIPIP包头包头 数据数据以太帧头以太帧头IPIP包头包头 数据数据 CRC CRC以太帧头以太帧头IPIP包头包头 数据数据CRCCRC

5、传统的传统的MLS2-2 交换交换ASIC从从3层引擎中获悉层引擎中获悉2层重写信息在硬层重写信息在硬件中创建一个件中创建一个MLS条目，负责重写和转发数条目，负责重写和转发数据流中的后续数据包据流中的后续数据包以太帧头以太帧头 CRC CRC 数据数据VLAN 1以太帧头以太帧头 CRC CRC一次一次路由，路由，多次多次交换交换VLAN 2 CEF是一种基于拓扑转发的模型是一种基于拓扑转发的模型 转发信息库（转发信息库（FIB） 邻接关系表邻接关系表基于基于CEF的的MLS10.10.10.2/32 VLAN 110.20.20.2/32 VLAN 2主机主机A10.10.10.2/24

6、0006.1be3.9366主机主机B10.20.20.2/24000c.295e.174300061BE393660016C72E9700000C295E17430016C72E9700邻接关系表邻接关系表FIBFIB表表主机主机A A给给B B发发送单播数据包送单播数据包0016.c72e.9700交换机查找交换机查找邻接关系表邻接关系表转发转发VLAN 1VLAN 2 在三层交换机上配置的在三层交换机上配置的VLAN接口为虚接口接口为虚接口 虚接口的引入使得应用更加灵活虚接口的引入使得应用更加灵活虚接口概述虚接口概述2-1Switch(config)# interface vlan vl

7、an-id 三层交换机三层交换机VLAN间通信的转发过程间通信的转发过程虚接口概述虚接口概述2-2Int vlan 10Int vlan 20端口属于端口属于vlan 10端口属于端口属于vlan 20主机主机Avlan 10主机主机Bvlan 20主机主机A A访问主机访问主机B BInt vlan 10Int vlan 30Trunk主机主机Avlan 10主机主机Cvlan 30主机主机Bvlan 20Int vlan 20主机主机A A访问主机访问主机C C主机主机B B访问主机访问主机C C 请思考：请思考： CEF包含的两个转发信息表分别是什么？包含的两个转发信息表分别是什么？ 简

8、述虚接口的作用，以及三层交换机简述虚接口的作用，以及三层交换机VLAN间转间转发过程发过程？小结小结 在三层交换机启用路由功能在三层交换机启用路由功能 配置虚接口配置虚接口的的IP 配置路由接口配置路由接口三层交换机的配置三层交换机的配置Switch(config)# ip routingSwitch(config)# interface vlan vlan-idSwitch(config-if)# ip address ip_address netmaskSwitch(config-if)# no shutdownSwitch(config-if)# no switchport 需求描述需求

9、描述 按照图中规划配置实现按照图中规划配置实现VLAN间互通间互通三层交换机实现三层交换机实现VLAN互通互通3-1Vlan 1192.168.1.0/24Vlan 2192.168.2.0/24Vlan 3192.168.3.0/24SW-3Lf0/1-10f0/11-15f0/16-23f0/24f0/24192.168.2.156192.168.3.156Vlan 1：192.168.1.1/24Vlan 2：192.168.2.1/24Vlan 3：192.168.3.1/24SW-2L192.168.1.156 在在2层交换机上配置层交换机上配置VLAN、Trunk三层交换机实现三层

10、交换机实现VLAN互通互通3-2SW-2L(config)#vlan 2SW-2L(config-vlan)#exitSW-2L(config)#vlan 3SW-2L(config-vlan)#exitSW-2L(config)#interface range f0/11 - 15SW-2L(config-if-range)#switchport access vlan 2SW-2L(config-if-range)#switchport mode accessSW-2L(config)#interface range f0/16 - 23SW-2L(config-if-range)#swi

11、tchport access vlan 3SW-2L(config-if-range)#switchport mode accessSW-2L(config)#interface f0/24SW-2L(config-if)#switchport mode trunk配置配置TrunkTrunk将端口加将端口加入入VLANVLAN添加添加VLANVLANv配置配置3层交换机层交换机SW-3L(config)#vlan 2SW-3L(config-vlan)#exitSW-3L(config)#vlan 3SW-3L(config-vlan)#exitSW-3L(config)#interface

12、 fastEthernet 0/24SW-3L(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q SW-3L(config-if)#switchport mode trunk 添加添加VLANVLAN配置配置TrunkTrunkSW-3L(config)#ip routingSW-3L(config)#interface vlan 1SW-3L(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0SW-3L(config-if)#no shut SW-3L(config)#interface vlan 2S

13、W-3L(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0SW-3L(config-if)#no shut SW-3L(config)#interface vlan 3SW-3L(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0SW-3L(config-if)#no shut启动路由功能启动路由功能配置配置VLANVLAN的的IPIP地址地址 在三层交换机上查看路由表在三层交换机上查看路由表三层交换机实现三层交换机实现VLAN互通互通3-3SW-3L#show ip routeCodes: C - co

14、nnected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS

15、level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set C 192.168.1.0/24 is directly connected, Vlan1C 192.168.2.0/24 is directly connected, Vlan2C 192.168.3.0/24 is directly connected, Vlan3 需求描述

16、需求描述 配置路由实现内网访问路由器及其外网配置路由实现内网访问路由器及其外网在三层交换机上配置路由在三层交换机上配置路由2-1Vlan 1192.168.1.0/24Vlan 2192.168.2.0/24Vlan 3192.168.3.0/24SW-3Lf0/1-10f0/11-15f0/16-22f0/24f0/24192.168.2.156192.168.3.156Vlan 1：192.168.1.1/24Vlan 2：192.168.2.1/24Vlan 3：192.168.3.1/24SW-2Lf0/2310.1.1.1/30f0/010.1.1.2/30192.168.1.156

17、Router VLAN、Trunk配置配置 在三层交换机上配置路由在三层交换机上配置路由 在路由器上配置接口和路由在路由器上配置接口和路由在三层交换机上配置路由在三层交换机上配置路由2-2SW-3L(config)#int f0/23SW-3L(config-if)#no switchport SW-3L(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.252SW-3L(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.1.2Router(config)#interface f0/0Router(config-if)#ip add

18、ress 10.1.1.2 255.255.255.252Router(config-if)#no shutdownRouter(config-if)#exit Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.1.1.1Router(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.1.1.1Router(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 10.1.1.1配置路由接口，配置配置路由接口，配置IPIP地址地址配置默认路由配置默认路由v在三层交换机

19、上查看路由表在三层交换机上查看路由表SW-3L#show ip routeCodes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, s

20、u - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is 10.1.1.2 to network 0.0.0.0 10.0.0.0/30 is subnetted, 1 subnetsC 10.1.1.0 is directly connected, F

21、astEthernet0/23C 192.168.1.0/24 is directly connected, Vlan1C 192.168.2.0/24 is directly connected, Vlan2C 192.168.3.0/24 is directly connected, Vlan3S* 0.0.0.0/0 1/0 via 10.1.1.2默认路由默认路由三层交换机配置三层交换机配置DHCP中继中继2-1Vlan 2192.168.2.0/24Vlan 100192.168.100.100/24Vlan 3192.168.3.0/24SW-3Lf0/1-10f0/20f0/11

22、-15f0/24f0/24Vlan 1：192.168.1.1/24Vlan 2：192.168.2.1/24Vlan 3：192.168.3.1/24SW-2LDHCP服务器服务器DHCP中继代理中继代理 Switch(config-if)# ip helper-address DHCPsrv-IPAddress VLAN2、VLAN3通过通过DHCP服务器动态获得服务器动态获得IP地址地址 DHCP中继配置中继配置 三层交换机配置三层交换机配置三层交换机配置三层交换机配置DHCP中继中继2-2SW-3L(config)#interface vlan 2 SW-3L(config-if)#i

23、p address 192.168.2.1 255.255.255.0SW-3L(config-if)#ip helper-address 192.168.100.100SW-3L(config-if)#no shutdown SW-3L(config)#interface vlan 3SW-3L(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0SW-3L(config-if)#ip helper-address 192.168.100.100SW-3L(config-if)#no shutdown SW-3L(config)#interface vlan 100SW-3L(config-if)#ip address 192.168.100.1 255.255.255.0 SW-3L(config-if)#no shutdown DHCPDHCP中继中继vDHCP服务器配置服务器配置本章总结本章总结三层交换的应用三层交换的应用三层交换机实现三层交换机实现VLAN互通互通三层交换机配置三层交换机配置DHCP中继中继三层交换三层交换三层交换机的转发原理三层交换机的转发原理初识三层交换初识三层交换三层