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S4600E万兆三层交换机
产品概述
S4600E系列交换机是一款万兆三层交换机，该系列产品采用业界领先的Broadcom万兆交换芯片方案，通过高频、高密度、高稳定High-TG多层线路板设计，选用国际一流高频低阻器件，搭载具有自主知识产权的TG-S-OS三层交换机操作系统，支持绝大多数企业网二层、三层数据交换业务需求。该系列产品分为S4600E-48G-4TF、S4600E-48G-2TF、S4600E-24G-4TF三个型号，支持热插拔式双电源冗余备份、ERPS环网保护，非常适合网咖应用场合。
产品外观
产品特点
?丰富的端口类型
S4600E系列产品支持48（千兆）+4（万兆）、48+2、24+4三种端口规格，用户可根据网吧规模合理选择不同规格的产品，接入不同数量的千兆客户机、万兆服务器，极大节省网吧投资；
?稳定可靠的硬件性能
S4600E系列交换机采用业界领先的Broadcom万兆交换芯片方案，万兆MAC芯片、PHY芯片均为Broadcom芯片，稳定可靠；
热插拔式双电源冗余设计，支持真正的电信级1+1备份，能并联工作且能自动均流，均流误差精度小于5%；
三级防雷标准设计，浪涌差模6KV，共模6KV；ESD接触放电6KV，非接触放电8KV；符合国际IEC61000-4-5标准、安规EN60950、IEC60950标准；
电源输入端增加了“π型滤波”，过滤外部的杂波，同时也防止设备产生的电磁波影响外部的电网环境。功能设计上，考虑了输出限流保护、短路保护、输出过压保护；
元器件选用国际一流高频低阻器件，转换效率高，发热小，自然无故障持续运行时间（MTBF）10万小时；
?具有自主知识产权的TG-S-OS三层操作系统
S4600E系列搭载TG-S-OS三层操作系统，运行更稳定，网络更安全。该系统采用前沿的“用户态协议栈”技术，内嵌自动监控模块，当设备运行出现异常时，系统能够在业务无感知的情况下进行自动的模块修复；该系统后台有庞大的分析数据库，可以监测所有交换机协议软件的运行状态，极有利于RD进行故障诊断、软件修复。目前国内拥有自主研发操作系统的厂家只有少数几家，一般靠芯片厂家SDK开发的交换机无法实现上述功能。
?工业级环网协议
S4600E万兆三层交换机采用工业级环网协议ERPS，作为EAPS协议的升级版，一般用在电力，交通，金融等高要求的领域中，相比普通的生成树协议，收敛时间可以缩短至50毫秒左右。万兆三层解决方案，对ERPS复杂的配置做了深入的研究，针对网吧实际环境做了很多的优化，客户在使用
交换机时万兆端口直接免配置接入网络，减少网络故障出现的概率。
便捷的管理维护
通过简单的可视化WEB界面（支持http及https协议），可对交换机的各种功能进行简单方便的操作；
支持命令行配置、通过Telnet、Console口进行管理，适合专业的网络管理人员；
支持SNMP网管对设备进行配置管理，为中小企业客户集中设备管理提供便利；
支持NTP时钟协议，可自动同步网络时间；
支持Reset按钮一键恢复出厂设置；
支持端口短接恢复出厂设置，使维护更加简单；
支持TG云盒子统一管理，创新的360式网络诊断，网络维护简单。
产品规格
业务特性
订购信息
三层交换原理及示例详解 7.7.5 三层交换原理 二层交换机的二层数据交换一般都是使用ASIC（Application Specific Integrated Circuit ，专用集成电路）的硬件芯片中的CAM表来实现的，因为是硬件转发，所以转发性能非常高。而三层交换机的三层转发也是依靠ASIC芯片完成的（路由器的路由功能主要依靠CPU软件进行的），但其中除了二层交换用的CAM表外，还保存有专门用于三层转发的三层硬件转发表。 三层交换机的三层交换原理比较复杂，不同网络环境下、不同厂家的三层交换机的三层交换流程都不完全相同。如图7-55所示的仅一个直接连接在一台三层交换机上的两个不同网段主机三层交换的基本流程，各主要步骤解释如下： （1）源主机在发起通信之前，将自己的IP地址与目的主机的IP地址进行比较，如果源主机判断目的主机与自己位于不同网段时，它需要通过网关来递交报文的，所以它首先需要通过一个ARP请求报文获取网关的MAC地址（在源主机不知道网关MAC地址的情形下），即源主机先发送ARP请求帧以获取网关IP地址对应的MAC 地址。 （2）网关在收到源主机发来的ARP请求报文后以一个ARP应答报文进行回应，在应答报文中的“源MAC地址”就包含了网关的MAC地址。 （3）在得到网关的ARP应答后，源主机再用网关MAC地址作为报文的“目的MAC地址”，以源主机的IP 地址作为报文的“源IP地址”，以目的主机的IP地址作为“目的IP地址”，先把发送给目的主机的数据发给网关。 图7-55 三层交换基本流程 （4）网关在收到源主机发送给目的主机的数据后，由于查看得知源主机和目的主机的IP地址不在同一网段，于是把数据报上传到三层交换引擎（ASIC芯片），在里面查看有无目的主机的三层转发表。 （5）如果在三层硬件转发表中没有找到目的主机的对应表项，则向CPU请求查看软件路由表，如果有目的主机所在网段的路由表项，则还需要得到目的主机的MAC地址，因为数据包在链路层是要经过帧封装的。于是三层交换机CPU向目的主机所在网段发送一个ARP广播请求包，以获得目的主机MAC地址。 （6）交换机获得目的主机MAC地址后，向ARP表中添加对应的表项，并转发由源主机到达目的主机的灵气包。同时三层交换机三层引擎会结合路由表生成目的主机的三层硬件转发表。 以后到达目的主机的数据包就可以直接利用三层硬件转发表中的转发表项进行数据交换，不用再查看CPU中的路由表了。 以上流程适用位于不同VLAN（网段）中的主机互访时属于这种情况，这时用于互连的交换机作三层交换转发。这就是“一次路由，多次交换”的原理。 7.7.6 三层交换示例 在三层交换中，同一交换机上的不同网段主机通信和不同交换机上的不同网段主机通信的基本原理是一样的，只是具体流程有所区别。本节仅以比较简单的“同一交换机上的不同网段主机通信”这种情形来解释上节介绍的三层交换原理。
思科交换机的基本配置命令学习 CISCO交换机基本配置：Console端口连接 用户模式hostname# ； 特权模式hostname(config)# ； 全局配置模式hostname(config-if)# ； 交换机口令设置： switch>enable ；进入特权模式 switch#config terminal ；进入全局配置模式 switch(config)#hostname csico ；设置交换机的主机名 switch(config)#enable secret csico1 ；设置特权加密口令 switch(config)#enable password csico8 ；设置特权非密口令 switch(config)#line console 0 ；进入控制台口 switch(config-line)#line vty 0 4 ；进入虚拟终端 switch(config-line)#login ；虚拟终端允许登录 switch(config-line)#password csico6 ；设置虚拟终端登录口令csico6 switch#exit ；返回命令 交换机VLAN创建，删除，端口属性的设置，配置trunk端口，将某端口加入vlan中，配置VTP：switch#vlan database ；进入VLAN设置 switch(vlan)#vlan 2 ；建VLAN 2 switch(vlan)#vlan 3 name vlan3 ；建VLAN 3并命名为vlan3 switch(vlan)#no vlan 2 ；删vlan 2 switch(config)#int f0/1 ；进入端口1 switch(config)#speed ? 查看speed命令的子命令 switch(config)#speed 100 设置该端口速率为100mb/s (10/auto) switch(config)#duplex ? 查看duplex的子命令 switch(config)#duplex full 设置该端口为全双工(auto/half) switch(config)#description TO_PC1 这是该端口描述为TO_PC1 switch(config-if)#switchport access vlan 2 ；当前端口加入vlan 2 switch(config-if)#switchport mode trunk ；设置为trunk模式(access模式) switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1，2 ；设置允许的vlan switch(config-if)#switchport trunk encap dot1q ；设置vlan 中继 switch(config)#vtp domain vtpserver ；设置vtp域名相同 switch(config)#vtp password ；设置发vtp密码 switch(config)#vtp server ；设置vtp服务器模式 switch(config)#vtp client ；设置vtp客户机模式 交换机设置IP地址,默认网关，域名，域名服务器，配置和查看MAC地址表： switch(config)#interface vlan 1 ；进入vlan 1 switch(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 ；设置IP地址 switch(config)#ip default-gateway 192.168.1.6 ；设置默认网关 switch(config)#ip domain-name https://www.doczj.com/doc/853538396.html, 设置域名 switch(config)#ip name-server 192.168.1.18 设置域名服务器 switch(config)#mac-address-table? 查看mac-address-table的子命令 switch(config)#mac-address-table aging-time 100 设置超时时间为100ms switch(config)#mac-address-table permanent 0000.0c01.bbcc f0/3 加入永久地址在f0/3端口 switch(config)#mac-address-table restricted static 0000.0c02.bbcc f0/6 f0/7 加入静态地址目标端口f0/6源端口f0/7 switch(config)#end
三层交换机可以通过Telnet方式或超级终端方式连上，第一次使用的三层交换机需要进行配置，具体步骤如下： 1）、用Cisco 3750三层交换机自带的一条串行电缆将其Console口与1台维护笔记本的串口（需要知道是Com1还是Com2）相连。 2）在维护笔记本上执行以下操作：“开始→程序→附件→通讯→超级终端”，在“连接描述”对话框的名称一栏中输入“cisco3750”（此名字没有实际意义，可以随便输入），创建一个叫做"cisco3750"的新连接，点击"确定"，缺省的使用COM1（根据维护计算机连接的端口选择），在"串口设置"中将波特率改为9600波特，其他参数不变，点击"确定"就可以得到三层交换机的控制台。 3）、设置结束，打开三层交换机电源，就会出现三层交换机的启动信息。这时就可以像在终端一样对三层交换机进行操作了。此时不要进行任何操作，以免破坏三层交换机的启动进程，直到三层交换机出现了： “Copyright (c) 1986-2006 by Cisco Systems, Inc. Compiled Fri 28-Jul-06 08:46 by yenanh” 回车，提示“Would you like to terminate autoinstall? [yes]:”是否要终止自动安装，输入N，进入配置页面： “--- System Configuration Dialog --- Would you like to enter the initial configuration dialog? [yes/no]:” 输入N，选择不需要，提示“Switch>00:14:58: %LINK-5-CHANGED: Interface Vlan1, changed state to administratively down”，出现“switch>”就可以输入命令进行配置。 switch >en（进入特权模式） switch #configure（进入组态模式） switch ( config ) ＃hostname 3750 （交换机重命名） 3750( config )#Interface vlan 1 (进入vlan1设置) 3750( config-if ) #ip add 171.100.12.1 255.255.255.0(设置vlan1的IP，连接其端口的设备必须以其IP作为网关) 3750( config-if ) #no shutdown (激活vlan1的端口)
三层交换综合实验 一般来讲，设计方案中主要包括以下内容： ◆????? 用户需求 ◆????? 需求分析 ◆????? 使用什么技术来实现用户需求 ◆????? 设计原则 ◆????? 拓扑图 ◆????? 设备清单 一、模拟设计方案 【用户需求】 1.应用背景描述 某公司新建办公大楼，布线工程已经与大楼内装修同步完成。现公司需要建设大楼内部的办公网络系统。大楼的设备间位于大楼一层，可用于放置核心交换机、路由器、服务器、网管工作站、电话交换机等设备。在每层办公楼中有楼层配线间，用来放置接入层交换机与配线架。目前公司工程部25人、销售部25人、发展部25人、人事部10人、财务部加经理共15人。 2.用户需求 为公司提供办公自动化、计算机管理、资源共享及信息交流等全方位的服务，目前的信息点数大约100个，今后有扩充到200个的可能。 公司的很多业务依托于网络，要求网络的性能满足高效的办公要求。同时对网络的可靠性要求也很高，要求在办公时间内，网络不能宕掉。因此，在网络设计过程中，要充分考虑到网络设备的可靠性。同时，无论是网络设备还是网络线路，都应该考虑冗余备份。不能因为单点故障，而导致整个网络的瘫痪，影响公司业务的正常进行。 公司需要通过专线连接外部网络。 【需求分析】 为了实现网络的高速、高性能、高可靠性还有冗余备份功能，主要用于双核心拓扑结构的网络中。
本实验采用双核心拓扑结构，将三层交换技术和VTP、STP、EthernetChannel 综合运用。 【设计方案】 1、在交换机上配置VLAN，控制广播流量 2、配置2台三层交换机之间的EthernetChannel，实现三层交换机之间的高速互通 3、配置VTP，实现单一平台管理VLAN， 同时启用修剪，减少中继端口上不必要的广播信息量 4、配置STP，实现冗余备份、负载分担、避免环路 5、在三层交换机上配置VLAN间路由，实现不同VLAN之间互通 6、通过路由连入外网，可以通过静态路由或RIP路由协议 【网络拓扑】 根据用户对可靠性的要求，我们将网络设计为双核心结构，为了保证高性能，采用双核心进行负载分担。当其中的一台核心交换机出现故障的时候，数据能自动转换到另一台交换机上，起到冗余备份作用。 注意：本实验为了测试与外网的连通性，使用一个简单网络
三层交换机 三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现，而象路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现。 应用背景 出于安全和管理方便的考虑，主要是为了减小广播风暴的危害，必须把大型局域网按功能或地域等因素划成一个个小的局域网，这就使VLAN技术在网络中得以大量应用，而各个不同VLAN间的通信都要经过路由器来完成转发，随着网间互访的不断增加。单纯使用路由器来实现网间访问，不但由于端口数量有限，而且路由速度较慢，从而限制了网络的规模和访问速度。基于这种情况三层交换机便应运而生，三层交换机是为IP设计的，接口类型简单，拥有很强二层包处理能力，非常适用于大型局域网内的数据路由与交换，它既可以工作在协议第三层替代或部分完成传统路由器的功能，同时又具有几乎第二层交换的速度，且价格相对便宜些。 在企业网和教学网中，一般会将三层交换机用在网络的核心层，用三层交换机上的千兆端口或百兆端口连接不同的子网或VLAN。不过应清醒认识到三层交换机出现最重要的目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具备的路由功能也多是围绕这一目的而展开的，所以它的路由功能没有同一档次的专业路由器强。毕竟在安全、协议支持等方面还有许多欠缺，并不能完全取代路由器工作。 在实际应用过程中，典型的做法是：处于同一个局域网中的各个子网的互联以及局域网中VLAN间的路由，用三层交换机来代替路由器，而只有局域网与公网互联之间要实现跨地域的网络访问时，才通过专业路由器。 三层交换机工作原理 三层交换技术就是二层交换技术＋三层转发技术。传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层——数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。应用第三层交换技术即可实现网络路由的功能，又可以根据不同的网络状况做到最优的网络性能。 为什么使用三层交换机？ 1、网络骨干少不了三层交换 要说三层交换机在诸多网络设备中的作用，用“中流砥柱”形容并不为过。在校园网、城域教育网中，从骨干网、城域网骨干、汇聚层都有三层交换机的用武之地，尤其是核心骨干网一定要用三层交换机，否则整个网络成千上万台的计算机都在一个子网中，不仅毫无安全可言，也会因为无法分割广播域而无法隔离广播风暴。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 三层交换机配置实例 三层交换综合实验一般来讲，设计方案中主要包括以下内容： 用户需求需求分析使用什么技术来实现用户需求设计原则拓扑图设备清单一、模拟设计方案【用户需求】 1. 应用背景描述某公司新建办公大楼，布线工程已经与大楼内装修同步完成。 现公司需要建设大楼内部的办公网络系统。 大楼的设备间位于大楼一层，可用于放置核心交换机、路由器、服务器、网管工作站、电话交换机等设备。 在每层办公楼中有楼层配线间，用来放置接入层交换机与配线架。 目前公司工程部 25 人、销售部 25人、发展部 25 人、人事部 10 人、财务部加经理共 15 人。 2. 用户需求为公司提供办公自动化、计算机管理、资源共享及信息交流等全方位的服务，目前的信息点数大约 100 个，今后有扩充到 200 个的可能。 公司的很多业务依托于网络，要求网络的性能满足高效的办公要求。 同时对网络的可靠性要求也很高，要求在办公时间内，网络不能宕掉。 1 / 14
因此，在网络设计过程中，要充分考虑到网络设备的可靠性。 同时，无论是网络设备还是网络线路，都应该考虑冗余备份。 不能因为单点故障，而导致整个网络的瘫痪，影响公司业务的正常进行。 公司需要通过专线连接外部网络。 【需求分析】为了实现网络的高速、高性能、高可靠性还有冗余备份功能，主要用于双核心拓扑结构的网络中。 本实验采用双核心拓扑结构，将三层交换技术和 VTP、 STP、EthernetChannel综合运用。 【设计方案】 1、在交换机上配置 VLAN，控制广播流量 2、配置 2 台三层交换机之间的 EthernetChannel，实现三层交换机之间的高速互通 3、配置 VTP，实现单一平台管理 VLAN，同时启用修剪，减少中继端口上不必要的广播信息量 4、配置 STP，实现冗余备份、负载分担、避免环路 5、在三层交换机上配置 VLAN 间路由，实现不同 VLAN 之间互通 6、通过路由连入外网，可以通过静态路由或 RIP 路由协议【网络拓扑】根据用户对可靠性的要求，我们将网络设计为双核心结构，为了保证高性能，采用双核心进行负载分担。 当其中的一台核心交换机出现故障的时候，数据能自动转换到另一台交换机上，起到冗余备份作用。 注意： 本实验为了测试与外网的连通性，使用一个简单网络【设备
二层交换机:二层交换技术是发展比较成熟，二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中. 具体如下： （1）当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上； （2）再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口 （3）如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上 三层交换机: 三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。在对第一个数据流进行路由后，它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率. 路由器：传统地，路由器工作于OSI七层协议中的第三层，其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包，根据其中所含的目的地址，决定转发到下一个目的地址。因此，路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址，若找到了目的地址，就在数据包的帧格前添加下一个MAC地址，同时IP数据包头的TTL（Time To Live）域也开始减数，并重新计算校验和。当数据包被送到输出端口时，它需要按顺序等待，以便被传送到输出链路上。 路由器在工作时能够按照某种路由通信协议查找设备中的路由表。如果到某一特定节点有一条以上的路径，则基本预先确定的路由准则是选择最优（或最经济）的传输路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能会因环境变化而变化，因此路由情况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更新。 主要区别：二层交换机工作在数据链路层，三层交换机工作在网络层，路由器工作在网络层。
Cisco3550三层交换机配置与管理(实例） 一、3550日常管理命令 (1) 二、密码恢复 (1) 三、VLAN配置 (4) 四、SPAN监听配置 (12) 五、DHCP服务配置 (13) 1. 在3550上配置DHCP服务.. 13 2. C3550配置作为DHCP中继代理.. 15 六、流量控制 (17) 七、策略路由 (19) 一、3550日常管理命令 clear arp-cache清除ARP缓存 arp 192.168.100.22 000a.eb22.c1b5 arpa 绑定MAC和IP sh ip accounting output-packets显示统计信息(当然需要配置统计功能如：ip accounting-transits 3200) 通过IP追查交换机端口：CiscoWorks 2000 LMS网管软件的User tracking可以追查一个IP地址对应的端口。sh mac-address-table address 00e0.9102.afd0 显示这个MAC地址在哪个接口出来的；sh mac-address-table interface Fa0/20显示20端口上的MAC地址，如果只有一个，则可能连接一个电脑，如果有很多个条目，则可以连接一个交换机。sh cdp entry *显示邻居信息； 二、密码恢复 下面步骤也适用于 Cisco 层 2 系列的交换机比如 Catalyst 2900/3500XL,2940,2950/2955和层 3 系列的比如 Catalyst 3550 的密码恢复. 通过终端或带有仿真终端程序(比如 Hyper Terminal)的 PC,连接到交换机的 console 对于Catalyst 2900/3500XL 拔下交换机的电源线,然后按住交换机的 Mode 按钮,再重新插上交换机的电源线.直到端口 Port 1x 的 LED 熄灭之后释放 Mode 按钮.Catalyst
周日公司电脑不能上网，经检查是三层交换机cisco3560 出问题，报错如下： ============================================= Base ethernet MAC Address: 00:19:56:d0:dd:80 Xmodem file system is available. The password-recovery mechanism is enabled. Initializing Flash... flashfs[0]: 0 files, 1 directories flashfs[0]: 0 orphaned files, 0 orphaned directories flashfs[0]: Total bytes: 32514048 flashfs[0]: Bytes used: 1024 flashfs[0]: Bytes available: 32513024 flashfs[0]: flashfs fsck took 12 seconds. ...done Initializing Flash. Boot Sector Filesystem (bs) installed, fsid: 3 done. Loading "flash:c3560-advipservicesk9-mz.122-25.SEE2.bin"...flash:c3560-advipservicesk9-mz.122-25.SEE2.bin: no such file or directory Error loading "flash:c3560-advipservicesk9-mz.122-25.SEE2.bin" Interrupt within 5 seconds to abort boot process. Boot process failed... The system is unable to boot automatically. The BOOT environment variable needs to be set to a bootable image. switch:
实验四 三层交换机基本配置及利用三层交换机实现不同VLAN 间通信 一、实验名称 三层交换机基本配置及VLAN/802.1Q －VLAN 间通信实验。 二、实验目的 理解和掌握通过三层交换机的基本配置及实现VLAN 间相互通信的配置方法。 三、实验内容 若企业中有2个部门：销售部和技术部（2个部门PC 机IP 地址在不同网段），其中销售部的PC 机分散连接在2台交换机上，配置交换机使得销售部PC 能够实现相互通信，而且销售部和技术部之间也能相互通信。 在本实验中，我们将PC1和PC3分别连接到SwitchA （三层交换机）的F0/5端口和SwitchB 的F0/5端口并划入VLAN 10，将PC2连接到SwitchA （三层交换机）的F0/15端口并划入VLAN 20，SwitchA 和SwitchB 之间通过各自的F0/24端口连接。配置三层交换机使在不同VLAN 组中的PC1、PC2、PC3能相互通信。 三、实验拓扑 四、实验设备 S3550-24（三层交换机）1台、S2126交换机1台、PC 机3台。 五、实验步骤 VLAN/802.1Q －VLAN 间通信: 1．按实验拓扑连接设备，并按图中所示配置PC 机的IP 地址，PC1、PC3网段相同可以通信，但是PC1、PC3和PC2是不同网段的，所以PC2（技术部）不能和另外2台PC 机（销售部）通信。 2．在交换机SwitchA 上创建VLAN 10，并将0/5端口划入VLAN 10中。 SwitchA(config)#vlan 10 ！创建VLAN 10 SwitchA (config-vlan)#name sales ! 将VLAN 10 命名为sales SwitchA (config)#interface f0/5 ！进入F0/5接口配置模式 SwitchA (config-if)#switchport access vlan10 ！将F0/5端口划入VLAN 10 SwitchA #show vlan id 10 ！验证已创建了VLAN 10并已将F0/5端口划入VLAN 10中 PC2
三层交换机还是比较常用的，于是我研究了一下三层交换机的基本原理与设计思路，在这里拿出来和大家分享一下，希望对大家有用。本文在介绍三层交换技术和三层交换机工作原理的基础上，给出了一款三层交换机的设计，依照该设计实现的三层交换机已投入实际运行。 1. 引言传统路由器在网络中起到隔离网络、隔离广播、路由转发以及防火墙的作业，并且随着网络的不断发展，路由器的负荷也在迅速增长。其中一个重要原因是出于安全和管理方便等方面的考虑，VLAN （虚拟局域网）技术在网络中大量应用。VLAN 技术可以逻辑隔离各个不同的网段、端口甚至主机，而各个不同VLAN 间的通信都要经过路由器来完成转发。由于局域网中数据流量很大，VLAN 间大量的信息交换都要通过路由器来完成转发，这时候随着数据流量的不断增长路由器就成为了网络的瓶颈。为了解决局域网络的这个瓶颈，很多企业内部、学校和小区建设局域网时都采用了三层交换机。三层交换技术将交换技术引入到网络层，三层交换机的应用也从最初网络中心的骨干层、汇聚层一直渗透到网络边缘的接入 2. 第三层交换技术 2.1三层交换的概念第三层交换技术也称为IP 交换技术或高速路由技术等，是相对于传统交换概念而提出的。众所周知，传统的交换技术是在OSI 网络标准模型中的第二层—数据链路层进行操作的，而第三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。简单地说，第三层交换技术就是：第二层交换技术＋第三层转发技术，这是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制。一个具有第三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单地把路由器设备的硬件及软件简单地叠加在局域网交换机上。 2.2 三层交换的原理从硬件的实现上看，目前，第二层交换机的接口模块都是通过高速背板/ 总线交换数据的。在第三层交换机中，与路由器有关的第三层路由硬件模块也插接在高速背板/总线上，这种方式使得路由模块可以与需要路由的其他模块间高速地交换数据，从而突破了传统的外接路由器接口速率的限制（10Mbit/s ——100Mbit/s ）。在软件方面，第三层交换机将传统的基于软件的路由器重新进行了界定： （1）数据封包的转发：如IP/IPX 封包的转发，这些有规律的过程通过硬件高速实现； （2）第三层路由软件：如路由信息的更新、路由表维护、路由计算、路由的确定等功能，用优化、高效的软件实现。 假设有两个使用IP 协议的站点，通过第三层交换机进行通信的过程为：若发送站点 A 在开始发送时，已知目的站 B 的IP 地址，但尚不知道它在局域网上发送所需要的MAC 地址，则需要采用地址解析（ARP ）来确定 B 的MAC 地址。 A 把自己的IP 地址与 B 的IP 地址比较，采用其软件中配置的子网掩码提取出网络地址来确定 B 是否与自己在同一子网内。若 B 与 A 在同一子网内， A 广播一个ARP 请求， B 返回其MAC 地址， A 得到 B 的MAC 地址后将这一地址缓存起来，并用此MAC 地址封包转发数据，第二层交换模块查找MAC 地址表确定将数据包发向目的端口。若两个站点不在同一子网内，则 A 要向"缺省网关"发出ARP （地址解析）封包，而"缺省网关”的IP地址已经在系统软件中设置，这个IP地址实际上对应第三层交换机的第三层交换模块。当 A 对"缺省网关"的IP 地址广播出一个
本次主要讲解三层交换实现vlan间的相互通信： 本例配置模型图 命令行： swA配置命令： Switch>enable Switch#vlandatabase//进入vlan配置模式 % Warning: It is recommended to configure VLAN from config mode, as VLAN database mode is being deprecated. Please consult user documentation for configuring VTP/VLAN in config mode. Switch(vlan)#vlan 2 name TztA//在swA上创建vlan 2 名为TztA VLAN 2 added: Name: TztA Switch(vlan)#vlan 3 name TztB//在swA上创建vlan 3 名为TztB VLAN 3 added: Name: TztB Switch(vlan)#exit APPLY completed. Exiting.... Switch#conf t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Switch(config)#int f0/2 Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#switchport access vlan 2 //将f0/2划分给vlan 2 Switch(config-if)#exit Switch(config)#int f0/3 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 3 //将f0/3划分给vlan 3 Switch(config-if)#exit Switch(config)#int f0/1 Switch(config-if)#switchport mode trunk//配置与三层设备连接的f0/1为trunk模式 %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to down %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to up Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan all //允许所有vlan通过f0/1端口Switch(config-if)#exit Switch(config)#exit Switch# %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console Switch#wr Building configuration... [OK] Switch# （三层交换机）M sw命令配置： Switch> Switch>enable Switch#vlandatabase//进入vlan配置模式 % Warning: It is recommended to configure VLAN from config mode, as VLAN database mode is being deprecated. Please consult user documentation for configuring VTP/VLAN in config mode. Switch(vlan)#vlan 2 name TztA//在Msw上创建vlan 2 名为TztA VLAN 2 added: Name: TztA
综合实验 一台思科三层交换机划分3个vlanvlan2：ip网段vlan3:ipvlan4ip各vlan之间能互相通迅.现在增加1台cisco路由想实现共享 我们的PC0、PC1处在VLAN2中，PC2、PC3处在VLAN3中，Server0处在VLAN4中。现在要使我们内网能够正常访问我们的Server0服务器，然后同时还要能够访问我们的ISP外网的WWW服务器。 三层交换机的配置 Switch#configt Switch(config)#vlan2创建VLAN2 Switch(config-vlan)#exi Switch(config)#vlan3创建VLAN3 Switch(config-vlan)#exi Switch(config)#vlan4创建VLAN4 Switch(config-vlan)#exit Switch(config)#intfa0/2将我们的fa0/2添加到VLAN2中 Switch(config-if)#swmoac
Switch(config-if)#swacvlan2 Switch(config-if)#exit Switch(config)#intfa0/3将我们的FA0/3添加到VLAN3中 Switch(config-if)#swmoac Switch(config-if)#swacvlan3 Switch(config-if)#exit Switch(config)#intfa0/4将我们的FA0/4添加到VLAN4中 Switch(config-if)#swmoac Switch(config-if)#swacvlan4 Switch(config-if)#exit Switch(config)#intvlan2给我们的VLAN2添加一个IP地址，用于不同网段之间互相访问 Switch(config-if)#ipadd Switch(config-if)#exit Switch(config)#intvlan3给我们的VLAN3添加一个IP地址 Switch(config-if)#ipadd
三层交换机的图，如图所示： 一．交换机的配置： S2的配置命令： Enable Conf terminal Hostname S2 Switch(config)#vlan 10 Switch(config-vlan)#name stu10 Switch(config-vlan)#vlan 20 Switch(config-vlan)#name stu20 Switch(config)#interface f0/1 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 10 Switch(config)#interface f0/2 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 20 Switch(config)#inte f0/24 Switch(config-if)#switchport mode trunk
S3的配置命令： Enable Conf terminal Hostname S3 Switch(config)#vlan 10 Switch(config-vlan)#name stu10 Switch(config-vlan)#vlan 20 Switch(config-vlan)#name stu20 Switch(config)#interface f0/1 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 10 Switch(config)#interface f0/2 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 20 Switch(config)#inte f0/24 Switch(config-if)#switchport mode trunk 二．三层交换机的配置命令 Enable Conf terminal Switch(config)#vlan 10 Switch(config-vlan)#vlan 20 Switch(config)#interface f0/1 Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q Switch(config-if)#switchport mode trunk Switch(config)#interface f0/2 Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q Switch(config-if)#switchport mode trunk Switch(config)#interface vlan 10 Switch(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0 Switch(config-if)#no shutdown
二层交换机、三层交换机和路由器的基本工作原理和三者之间的主要区别（转）2009-10-15 09:06 二层交换机:二层交换技术是发展比较成熟，二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。 具体如下： （1）当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上； （2）再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口； （3）如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上。 三层交换机: 三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。在对第一个数据流进行路由后，它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率。 路由器：传统地，路由器工作于OSI七层协议中的第三层，其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包，根据其中所含的目的地址，决定转发到下一个目的地址。因此，路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址，若找到了目的地址，就在数据包的帧格前添加下一个MAC地址，同时IP数据包头的TTL（Time To Live）域也开始减数，并重新计算校验和。当数据包被送到输出端口时，它需要按顺序等待，以便被传送到输出链路上。 路由器在工作时能够按照某种路由通信协议查找设备中的路由表。如果到某一特定节点有一条以上的路径，则基本预先确定的路由准则是选择最优（或最经济）的传输路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能会因环境变化而变化，因此路由情况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更新。 主要区别：二层交换机工作在数据链路层，三层交换机工作在网络层，路由器工作在网络层。 具体区别如下： 二层交换机和三层交换机的区别： 三层交换机使用了三层交换技术 简单地说，三层交换技术就是：二层交换技术＋三层转发技术。它解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
三层交换机配置ACL（访问控制列表） 说明：书本上讲述的ACL主要是应用在路由器上，但现在三层交换机在大中型企业中的应用越来越广泛，三层交换机因拥有路由器的功能而逐渐代替路由器。ACL访问控制列表是构建安全规范的网络不可缺少的，但在三层交换机上配置ACL却不为一些刚进企业的初级网络管理维护人员所知。在这里我介绍一下在三层交换机上配置ACL的试验过程。 试验拓扑介绍： 三层交换机上配置本地Vlan 实现下层接入层交换机不同Vlan互通。 PC1 192.168.20.10 VLAN 192.168.20.1 PC2 192.168.30.20 VLAN 192.168.30.1 PC3 192.168.40.30 VLAN 192.168.40.1 PC4 192.168.50.40 VLAN 192.168.50.1 F0/1 192.168.70.2 （开启路由功能） 路由器上配置 F0/0 192.168.60.1 PC5 192.168.60.50 F0/1 192.168.70.1 试验步骤： 1、在二层交换机上把相应的PC加入VLAN 查看交换机Switch0 Switch0(config)#show run ！ interface FastEthernet0/1
switchport access vlan 2 ! interface FastEthernet0/2 switchport access vlan 3 ! 查看交换机Switch1 Switch1#show run ! interface FastEthernet0/3 switchport access vlan 4 ! interface FastEthernet0/4 switchport access vlan 5 ! 2、在三层交换机上配置相应的本地VALN Switch(config)#inter vl 2 Switch(config-if)#ip add 192.168.20.1 255.255.255.0 Switch(config-if)#no shut Switch(config)#inter vl 3 Switch(config-if)#ip add 192.168.30.1 255.255.255.0 Switch(config-if)#no shut Switch(config)#inter vl 4 Switch(config-if)#ip add 192.168.40.1 255.255.255.0 Switch(config-if)#no shut Switch(config)#inter vl 5 Switch(config-if)#ip add 192.168.50.1 255.255.255.0 Switch(config-if)#no shut Switch(config-if)#exi 在接口itnerface f0/1上开启路由接口 Switch(config)#inter f0/1 Switch(config-if)#no switchport 3、在二层交换机和三层交换机之间开启中继链路 4、在路由器和三层交换机上配置动态路由协议RIP Router（config）#router rip Router（config）#network 192.168.60.0 Router（config）# network 192.168.70.0 三层交换机上配置 Switch(config)#router rip Switch(config-router)#ne Switch(config-router)#network 192.168.70.0 Switch(config-router)#network 192.168.20.0 Switch(config-router)#network 192.168.30.0 Switch(config-router)#network 192.168.40.0 Switch(config-router)#network 192.168.50.0 Switch(config-router)# 5、验证各PC互通 PC>ping 192.168.30.20 Pinging 192.168.30.20 with 32 bytes of data: Request timed out.