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三层交换vlan互通原理-回复【三层交换VLAN互通原理】在现代网络中，VLAN（Virtual Local Area Network）是一项重要技术，它能够将一个局域网分割成多个逻辑上的子网络。
而三层交换则是一种能够同时支持二层和三层转发的交换机。
在这篇文章中，我们将详细介绍三层交换VLAN互通的原理和步骤。
1. 什么是三层交换？在过去，传统交换机主要是基于二层（数据链路层）的转发机制来实现局域网内的数据交换。
而三层交换则是一种结合了路由器和交换机功能的设备。
它可以在二层交换机的基础上实现二层和三层之间的转发功能。
2. 为什么需要VLAN？在一个大型的网络中，为了实现安全性和性能的提升，我们通常需要将网络划分成多个虚拟局域网（VLAN）。
不同的VLAN之间的通信需要通过路由器进行转发。
而传统的二层交换机缺乏路由功能，无法直接实现不同VLAN之间的通信。
3. 三层交换VLAN互通的原理为了实现不同VLAN之间的通信，我们可以借助三层交换机的路由功能来解决。
在三层交换机中，每个VLAN都有一个虚拟IP地址，也称为SVI（SVI，Switched Virtual Interface）。
当一个数据包从一个VLAN传输到另一个VLAN时，它首先进入源VLAN 的端口，然后进入三层交换机。
三层交换机根据数据包的目的IP地址来查找相应的转发表。
如果目的地址在同一VLAN内，它将被直接转发到目的设备。
但如果目的地址在另一个VLAN中，三层交换机将使用路由表中定义的下一跳地址进行转发。
它会将数据包封装成一个新的数据包，该数据包的源IP地址是SVI的虚拟IP地址，目的IP地址是目的VLAN的SVI地址。
最后，数据包将通过相应的端口转发到目的VLAN中的设备。
4. 配置三层交换VLAN互通的步骤首先，我们需要为每个VLAN配置一个虚拟IP地址。
这可以通过在三层交换机上配置SVI来实现。
具体的步骤如下：a. 进入三层交换机的配置模式。
三层交换机三层接口实验实验目的1、验证三层交换机ip分组转发机制2、掌握三层交换机接口配置过程3、体会三层交换机三层接口等同于路由器以太网接口的含义4、区分三层接口与VLAN对应的ip接口之间的差别实验原理三层交换机具备网络层的功能，实现VLAN间相互访问的原理是：利用三层交换机的路由功能，通过识别数据包的IP地址，查找路由表进行选路转发。
三层交换机利用直连路由可以实现不同VLAN之间的互相访问。
三层交换机给接口配置IP地址，采用SVI（交换虚拟接口）的方式实现VLAN间互连。
SVI是指为交换机中的VLAN创建虚拟接口，并且配置IP地址。
实验步骤1、设备放置与连接2、通过交换机的命令行创建并配置VLANIOS Comma nd Line Interface%LINZPROTO-5-UPDOWN: Line pzo^occl on Interface FastZthexnet>0/6z chenged st-at-e t> o up%LINK—o-CHANGZD: aae 91 changed sz^za zc up%LINZPZXOTO-o-UrDOWN: Line pxeteccl en In^oxfsee Fsa,tZ^hQmQ'cO/9z ch^ngod zQ UPSwitch^an-blQSwl^ch^aonriauxe Configuring from , xorcexy, ex notwerk [*CQXsr;in-l] ?Znter aonriauratlon ccrcrc.ancl3 z one per line. End with CNTL/Z.Switch \ config) Fvlarx 2Switch( conrig-vlan)rnan-.e vlan2Switch(conz±g-vlan)Switch(conrig)zvlan 3(ccnf ig-vlan) #narcie vlan3Swi^cn(conrig-vian)sexirSwitch{config)#vlan 4SwiT^cn( conria-vlan)rnan-.e vlan4Switch{con=ig-vlan)#exitSPI■匸un (uonwncr) =| y |“ h ・ n (：hn13回凶IOS Command Line InterfaceSwitch(config)tvlan 3Switch(conflQ-vlan)rname vlan3 Switen <canTig-vlan)roxit Switch(canrxg)rvlan 4Switch (consxg-vlan) Fn-rtLQ vlan4 Switch \ conf xg-vlan)Switch (config) Fxn'&cxf ACQ Fas^Z^hemc^O/l Sx^i^ch (con = ±g-iz) #sw±tchpoxt mode ouuunn Switch < CGrx£iQ-i£) c switchpos V access vlan 2 Switch <ccn£ig-i£) «exxt>Switch < config) x interface Fa s t>Et>hernet>0/2 Switch(con*la-ir )rswitchport mcxle access Switch<conr±g —±r)cawitchport AacAfia vl-n 2 Switch(canrig-ir )TexitSwiten(cenrig)rxnrerrace FaatZthornet0/3 Swi^cH(cenzxg-x=)Fawi^chpex^ medo 二uuazu Swx^ch(conzxg-xf)Fawi^chpex^ 二uuaun vlan 2 Switch(conz±g-iz ?Switch {config) Finrcxface Fa5^Z^hemc^0/4 Switch (con£xQ-i£) «swivchpcrt iriudu access Swxvch < CGn£iQ-x£) « swxtchpor t> access vlan 3 switch (conria-ir )texii> switch <conria )zx° S<it chOPhysical Config CLIIOS Comma nd Line In terfaceig-if) irswitchport mode access ig-if)^switchpert access vlsn 3 ig-if)$exi€ig)^interface FastZthernetO/5 ig-if) #swi*cchport rr.ede access ig-if)^switchport access vlan 3 ig-if)#exitig) irinterface FastZ ,cherne ,cO/c ig-if)^switchport mode access ig-if)^swi^chpert access vlan 3 ig-if)#exirig)Sinterface FastZtheznetO/? ig-if) #switchport rr.ede access ig-if) irswitchport access vlan 4 ig-if) #exi*cig) irinterface FastZ ,cherne ,cO/8 ig-if) irswi'uchport access vlan 4 ig-if) ^exi'Cig) ?in*cerface rastZ^hernetO/S ig-if) irswi^chpert rtiede access ig-if) #swi*cchport access vlan 4 ig-if)#exir3、三层交换机连接各个VLAN 的物理接口配宜ip 和子网掩码，生成路由表如下 Switch•conSwitch(ccnSwitch(ccnSwitch(conSwitch(conSwitch <conSwitch(cen Switch(con Switch(con Switch(cen Switch(ccn Switch(ccn Switch(con Switch(con Switch(cen Switch(con Switch•con Switch(ccn Switch(ccn Switch(con Switch(con Switch <con Switch 「conIOS Comma nd Line In terfaceTV*丄VzJ —・J ▲■丄目 亠■%LINZrROTO-5-UP'DO?7N: Line pretocal on Interface FascZthemetO/2, changed szaze z o down %LIN£rROTO-5-UPDO77N: Line protocol en Interface Fas*cZthemetO/2, changed szaze z a up Switch <ccnfig-if)#no swirchper^Switch (ccnf ig-if) trip address 192.1.2.2=4 255.2S5.255.0 Switch(canfig-if)#exirSwitch(config)winterface FasrZ^hernerO/3 Switch(ccnfig-if)#nc switchper^%LINEP^OTO-5-UP^077N: Line protocol on Interface FastEthernetO/3. changed state z c down Switch(cenfig-if)#%LINZrROTO-5-UPDO?7N: Line protocol on Interface Fas'ClthernetO/S, changed szaze z c up Switch(ccnfig-if)?nc switchpor^Switch(ccnfig-if)#ip address 192.1.3.254 255.2S5.255.0 Switch(config-if)?exit Switch(ccnfig)?ip routing的ip 地址Type Network PortNext Hop IPMetric C192.1.1.0/24FastEthGrneto/l ・・・ 0/0C 192.1.2.0/24 F3StEth€rneW./2 …0/0 C 192.1.3.0/24FastEthernetO/30丿0PATPC4PC-PTPC3PC-PT PC54、为各个终端配宜ip 和子网掩码.默认网关即和该终端连接在同一个vlan 的三层交换机=>C-PT PC2Table for3>it chU4PC5Physical config 「Desktop5、通过ping 验证属于不同vlan 的终端之间ip 分组的传输过程> PCOPhysical | Config j DesktopCommand PromptReplytrera 19Z .1.3.284： bytx?3-32 Reply trcn 19Z.1.3.ZS4： byte3-3Z Reply Trcn 19Z.1.byte3-3Z Reply Hran 19Z .1.3.2S4： tame —4mo sane-GZ TB . GZng tawe -GZnis TT17-2SS TTLr-ZSSTTLr-ZS& TT^-ZS53«ea3Cic3 for 192.1.3.2 吕4:DackQvaz Sunt = <, RQOQXvQd = <, Xx>ac = 0 (C% loaa)v AppxriM 1 aiQ^g xourxl cxXp v 1 maa Xn mlXUL —aacoxids :Minlmun = 17x&fl r M AX I XKJIA = 62aui. A VQXQQQ = 58x&a PC>pln<j 1^2.1.3 ・2Pinging 152.1.3.2 wi t ；H 32 by 匕■■ o£ =R«»pLy £rm 192.1.3 ・2 RarpLy £ECSB 192.1.3.2 R«»pLy £ccn 192.1.3 ・2 R«»pLy £rcn 192.1.3.2byt««—32 byt««—32 byt«»«i —32 hayf —32t 12 SmMt 2 Sn&M t £*••»—10t i-raw —12 Sm«TTL-127TTI —127 TTI —127 TTL-127勻53■susror 19Z . 1.3 . ZrPackers: S5t — 4Z Recover — 4“ Bost — 0 <0W loss) # Approximatie round crap time3 in rail 11-seconds :Miniroun — LO9r»!5r MaxLroiin ■ LZSns, Ave rage — 1Z Ins PC，IP ConfigurationCisco IP Comm un icatorPDU FormatsEEGmet II431419PREAMBLE: DEST MAC:SRC MAC: 101010.. .lOll0002 ・1704・ 1E01 0090.2118.EE66TYPE: 0x800DATA (VARIABLE LENGTH)FCS: 0x016TYPE: 0x8 | CODE: 0x0CHECKSUMID ： Oxa SEQ NUMBER ： 34PC0->PC5 IP 分组PCO 至三层交换机这一段的MAC 帧格式PDU Tn-For*a-t- i onDevice :L I 二亠JL 丄 I JL01J.UIU 儿、JL ■ 2 且見Svi*t chOOSI ModelInbound PDU D-atailsI Outbound PDU Details IPDU FormatsEthernet 1 -gTYPE: 0x8 | CODE; 0x0UHECKSUM ID: OxcSEQ NUMBER.: 41IP 分组三层交换机到PC5这一段的MAC 帧格式OSI ModelOSI ModelInbound PDU DetailsXnf orBL^it ion a± Dcvico:4 8 LE31 4| IHL | DSCP:0x0TL: 128ID ：0x240x0 |0x0 TTL: 128 | PRO: 0x1CHKSUMSRC IP: 192-1.1.1DST IP ： 192.1.3.2OPT:0x0|0x0DATA (VARIABLE LENGTH)IPICMPBizs0 4oL419 PREAMBLE: DEST MAC ： SRC MAC: 101010.. 0001.C7LC.33A90002.1.704 ・1 E03 TYPE:0x800 DATA (VARIABLE LENGTH)FCS:0x0Byre4 8L5 1931 4 | IHL | DSCP: 0x0 TL: 128ID ： OXZb0X0 I 0X0 TTL： 127 | PRO ： 0X1 CHKSUMSRC IP: 192.1.1.1DST IP: 102-1.3.2OPT: 0x0|0x0DATA (VARIABLE LENGTH)IPBics IUMP三层交换机的各端口MAC。
三层交换机与路由器区别在哪里？很多朋友问到, 路由器与三层交换机有什么区别？这是个好问题, 今天我们一起来了解下。
一、交换机的工作原理当交换机收到数据时, 它会检查它的目的MAC地址, 然后把数据从目的主机所在的接口转发出去。
交换机之所以能实现这一功能, 是因为交换机内部有一个MAC地址表, MAC地址表记录了网络中所有MAC 地址与该交换机各端口的对应信息。
某一数据帧需要转发时, 交换机根据该数据帧的目的MAC地址来查找MAC地址表, 从而得到该地址对应的端口, 即知道具有该MAC地址的设备是连接在交换机的哪个端口上, 然后交换机把数据帧从该端口转发出去。
1.交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射, 并将其写入MAC地址表中。
2.交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较, 以决定由哪个端口进行转发。
3.如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中, 则向所有端口转发。
这一过程称为泛洪（flood）。
4.广播帧和组播帧向所有的端口转发。
例: 某网络如图1所示。
图1 交换机地址表表1端口/MAC地址映射表假设主机pc1向主机pc7发送一个数据帧, 该数据帧被送到交换机后, 交换机首先查MAC地址表, 发现主机pc7连接在E0/24接口上, 就将数据帧从E0/24接口转发出去。
交换机的三个基本功能1.学习以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址, 并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中.2.转发/过滤当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时, 它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)3.消除回路当交换机包括一个冗余回路时, 以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生, 同时允许存在后备路径。
二、二、三层交换机对比1.二层交换技术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。
网络设备及链路冗余部署——基于锐捷设备冗余技术简介随着Internet的发展，大型园区网络从简单的信息承载平台转变成一个公共服务提供平台。
作为终端用户，希望能时时刻刻保持与网络的联系，因此健壮，高效和可靠成为园区网发展的重要目标，而要保证网络的可靠性，就需要使用到冗余技术。
高冗余网络要给我们带来的体验，就是在网络设备、链路发生中断或者变化的时候，用户几乎感觉不到。
为了达成这一目标，需要在园区网的各个环节上实施冗余，包括网络设备，链路和广域网出口，用户侧等等。
大型园区网的冗余部署也包含了全部的三个环节，分别是：设备级冗余，链路级冗余和网关级冗余。
本章将对这三种冗余技术的基本原理和实现进行详细的说明。
8.2设备级冗余技术设备级的冗余技术分为电源冗余和管理板卡冗余，由于设备成本上的限制，这两种技术都被应用在中高端产品上。
在锐捷网络系列产品中，S49系列，S65系列和S68系列产品能够实现电源冗余，管理板卡冗余能够在S65系列和S68系列产品上实现。
下面将以S68系列产品为例为大家介绍设备级冗余技术的应用。
8.2.1S6806E交换机的电源冗余技术图 8-1 S6806E的电源冗余如图8-1所示，锐捷S6806E内置了两个电源插槽，通过插入不同模块，可以实现两路AC 电源或者两路DC电源的接入，实现设备电源的1＋1备份。
工程中最常见配置情况是同时插入两块P6800-AC模块来实现220v交流电源的1＋1备份。
电源模块的冗余备份实施后，在主电源供电中断时，备用电源将继续为设备供电，不会造成业务的中断。
注意：在实施电源的1＋1冗余时，请使用两块相同型号的电源模块来实现。
如果一块是交流电源模块P6800-AC，另一块是直流电源模块P6800-DC的话，将有可能造成交换机损坏。
8.2.2 S6806E交换机的管理板卡冗余技术图 8-2 S6806E的管理卡冗余如图8-2所示，锐捷S6806E提供了两个管理卡插槽，M6806-CM为RG-S6806E的主管理模块。
交换机基本原理和转发流程总结关键词：以太网集线器Ethernet HUB交换机Switch虚拟局域网 VLAN路由器 Router路由表 Route Table地址解析协议 ARPARP表 ARP TableMAC表 FIB Table三层硬件转发表 IP fdb Table计算机网络往往由许多种不同类型的网络互连连接而成。
如果几个计算机网络只是在物理上连接在一起，它们之间并不能进行通信，那么这种“互连”并没有什么实际意义。
因此通常在谈到“互连”时，就已经暗示这些相互连接的计算机是可以进行通信的，也就是说，从功能上和逻辑上看，这些计算机网络已经组成了一个大型的计算机网络，或称为互联网络，也可简称为互联网、互连网。
下面将从互联网的渐进历程逐一阐述各种设备的工作原理：1、Ethernet HUBEthernet HUB的中文名称叫做以太网集线器，其基本工作原理是广播技术（broadcast），也就是HUB从任何一个端口收到一个以太网数据帧后，它都将此以太网数据帧广播到其它所有端口，HUB不记忆哪一个MAC地址挂在哪一个端口——这里所说的广播是指HUB将该以太网数据帧发送到所有其它端口，并不是指HUB将该报文改变为广播报文。
以太网数据帧中含有源MAC地址和目的MAC地址，对于与数据帧中目的MAC地址相同的计算机执行该报文中所要求的动作；对于目的MAC地址不存在或没有响应等情况，HUB既不知道也不处理，只负责转发。
HUB工作原理：① HUB从某一端口A收到的报文将发送到所有端口；②报文为非广播报文时，仅与报文的目的MAC地址相同的端口响应用户A；③报文为广播报文时，所有用户都响应用户A。
随着网络应用不断丰富，网络结构日渐复杂，导致传统的以太网连接设备HUB已经越来越不能满足网络规划和系统集成的需要，它的缺陷主要表现在以下两个方面：①冲突严重——HUB对所连接的局域网只作信号的中继，所有物理设备构成了一个冲突域；②广播泛滥。
图解三层交换机的全程工作原理2010-03-19 14:57 佚名博客园我要评论(0)字号：T | T三层交换机和还有一种路由器，它设计的目的就不是用于不同类型网络的连接，所以所支持的网络协议比较单一，背板带宽也较小AD：2013大数据全球技术峰会低价抢票中如单纯的使用路由器，由于接口数量有限和路由转发速度慢，一般来说，在内网数据流量大，要求快速转发响应的网络中，如全部由三层交换机来做这个工作。
大家都知道，路由器可以连接企业局域网和广域网（如因特网），但却忽略了一路由器的另一个应用，那就是它的局域网连接功能。
路由器的广域网连接可参见拓扑图图和三层交换机的路由连接图。
路由器的作用因不同的路由器类型而定，我们常说的路由器通常是指边界路由器，就是位于不同类型网络的边界，如拓扑图图和三层交换机的路由连接图所示。
还有一种路由器，它设计的目的就不是用于不同类型网络的连接，而是用于同为局域网的不同局域网或不同子网之间的连接，这就是“中间节点路由器”。
它的网络结构如下图所示。
它与三层交换机的路由连接图相比，只是用中间节点路由器接替了原来的三层交换机。
<“边界路由器”处于网络边界的边缘或末端，用于不同网络路由器的连接，这也是目前大多数路由器的类型。
如前面介绍的互联网接入路由器和后面要介绍的VPN路由器都属于边界路由器。
这类路由器所支持的网络协议和路由协议比较广，背板带宽非常高，具有较高的吞吐能力，以满足各类不同类型网络（包括局域网和广域网）的互联。
而“中间节点路由器”则处于局域网的内部，通常用于连接不同局域网，起到一个数据转发的桥梁作用。
中间节点路由器更注重MAC地址的记忆能，要求较大的缓存。
因为所连接的网络基本上是局域网，所以所支持的网络协议比较单一，背板带宽也较小，这些都是为了获得最高的性价比，适应一般企业的随能力。
它与三层交换机的路由功能相比，在路由功能上肯定比三层交换机的强，但在局域网这种数据交换频繁的网络中，采用中间节点路由器来进行局域网的连接，网络性能可能会受到一定影响。
二层设备的二层转发:交换机二层接口接收到数据帧，如果是广播桢,交换机会在同vlan得广播域内进行泛洪，如果接收的是已知单播帧，依靠MAC地址表转发，如果接收的是未知单播帧,交换机会泛洪（如果泛洪之后，解析到了目的mac,停止泛洪，进行转发，广播mac :FFFF-FFFF-FFFF) .MAC地址表三要素 : 目的MAC, VLAN ID, 数据出接口.MAC地址表通过学习数据帧的原MAC,数据帧的入接口，业务VLANID来生成动态的MAC 地址表。
交换机一般通过ARP协议生成MAC地址表。
ARP是将IP地址解析为MAC的协议，ARP表单主要体现IP和MAC的对应关系。
三层设备的三层转发:三层接口接收到数据帧后，首先查看数据包的目的MAC是不是该接口的MAC,如果是该接口的MAC，脱掉MAC帧头, 读取IP包头，如果目的IP是该接口的IP，脱掉IP头部，获取数据信息，如果目的IP不是该接口的IP，查询IP路由表，查询到对应的IP 条目之后，重新封装MAC，原MAC为路由条目出接口MAC,目的MAC为路由条目下一跳MAC，数据帧封装好之后，从路由条目对应的出接口转发出去。
PC的二层转发:PC在进行通信时，会进行与运算，计算目的主机IP是否包含原主机的网络位，如果包含，进行二层通信，目的MAC封装为目标主机的MAC.PC在进行通信时，会进行与运算，计算目的主机IP是否包含原主机的网络位，如果不包含，进行三层通信，目的MAC封装为网关的MAC.详细的二层转发过程:PC在进行通信时，会进行与运算，计算目的主机IP是否包含原主机的网络位，如果包换，进行二层通信，目的MAC封装为目标主机的MAC.此时PC会触发ARP广播，请求目标主机的MAC,交换机接收到ARP广播请求，交换机会在ARP报文的入接口学习AMP 报文的原MAC，VLAN ID.生成动态的MAC地址条目,同时会将ARP广播帧泛洪到广播域的所有接口，目的主机接收到ARP广播请求后，目的主机会通过arp-reply单播回应ARP 广播请求，交换机接收到arp-reply单播回应后，交换机会在arp报文的入接口学习ARP 报文的原MAC ,VLAN-ID，生成动态的MAC地址条目,同时交换机会依靠MAC地址表转发该单播帧。
第三部分可网管三层交换机实验一认识三层交换机一、实验目的1．熟悉高端三层交换机的外观：2．了解高端三层交换机个端口的名称和作用：3．学会使用TPTP服务器对三层交换机版本进行升级和老版本的备份：4．学会使用相关命令队三层交换机的借口地址进行配置：二、应用环境交换机的分类方法有很多种，按照不同的原则，交换机可以分成各种不同的类别：按照网络OSI七层模型来划分，可以将交换机划分为二层交换机、三层交换机、多层交换机。
二层交换机是按照MAC地址进行数据桢的过滤和转发，这种交换机是目前最常见的交换机。
三层交换机采用“一次路由，多次交换”的原理，基于IP地址转发数据包。
部分三层交换机也具有四层交换机的一些功能，譬如依据端口号进行转发。
四层交换机以及四层以上的交换机都可以称为内容型交换机，一般使用在大型的网络数据中心。
按照外观和架构的特点，可以将局域网交换机划分为机箱式交换机、机架式交换机、桌面式交换机。
机箱式交换机外观比较庞大，这种交换机所有的部件都是可插拔的部件（一般称之为模块），灵活性非常好。
在实际的组网中，可以根据网络的要求选择不同的模块。
模块可以分为几大类：一类是管理模块，它相当于计算机的主办和CPU，用于管理整个交换机另外还有电源块、风扇模块等等。
在购买机箱式交换机的时候，需要分别购买机箱、敢立模块、应用模块以及电源模块。
机箱式交换机一般都是三层交换机或者多层交换机，在网络设计中，由于机箱式交换机性能和稳定性都比较卓越，因此价格比较昂贵，一般定位在核心层交换机或者汇聚层交换机。
三、实验设备1．DCRS-7604(或6804)交换机一台2．PC 机一台3．交换机console线一根四、实验拓扑将PC机的串口和交换机的console口用console线如图连接。
五、实验要求1．正确认识交换机上各模块和物理端口名称：2．熟练对应物理端口在配置界面种对应的名称。
六、实验步骤第一步：认识交换机的端口。
图示：S—二十五p—2 图二第二步：以MRS—7601—M12GB为例，了解交换机的模块MRS—7604—M12GB 是DCRS—7604 交换机的主控交换模块，承担着系统状态的控制、路由的管理、用户接入的控制和管理、网络维护。
路由器（Router，又称路径器或宽带分享器）是一种计算机网络设备，它能将数据包通过一个个网络传送至目的地，这个过程称为路由。
路由工作在OSI模型的第三层，即网络层。
网络交换器（Switch，又称“网络交换机”）是一个扩大网络的器材，能为子网络中提供更多的连接端口，以便连接更多的计算机。
交换机工作于OSI参考模型的第二层，即数据链路层。
它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用，由于交换机根据所传递信息包的目的地址，将每一信息包独立地从源端口送至目的端口，避免了和其他端口发生碰撞。
广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。
集线器（Hub）的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。
它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层，即“物理层”。
集线器与网卡、网线等传输介质一样，属于局域网中的基础设备———————————————————————————————————————————————集线器共连接了8台电脑，处于网络的“中心”，通过集线器对信号进行转发，8台电脑之间可以互连互通。
具体通信过程是这样的：假如计算机1要将一条信息发送给计算机8，当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时，集线器并不会直接将信息送给计算机8，它会将信息进行“广播”--将信息同时发送给8个端口，当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时，会对信息进行检查，如果发现该信息是发给自己的，则接收，否则不予理睬。
由于该信息是计算机1发给计算机8的，因此最终计算机8会接收该信息，而其它7台电脑看完信息后，会因为信息不是自己的而不接收该信息。
集线器是一种“共享”设备，集线器本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以集线器为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。
3层ＩＰ设备转发原理2006/12/16Sunny什么是3层设备前面我们说到3层ip设备上依据ip 层的信息进行转发的。
当然３层还有ipx等其他的协议，但是原理大致一样。
但现在主要用的是ip协议了。
0000 00 14 78 89 ae 08 00 16 17 86 a6 34 08 00 45 00 ..x..... ...4..E. 0010 00 40 0b 8d 00 00 40 11 ab 06 c0 a8 01 65 db 85 .@....@. .....e.. 0020 26 87 0f a0 1f 40 00 2c bf a6 02 0f 4b 00 02 5a &....@., ....K..Z 0030 05 02 56 e7 61 13 15 32 98 f4 17 db 6a 2c 66 a4 ..V.a..2 ....j,f. 0040 62 6b 63 06 a0 25 1d 7c 07 81 71 24 ae 03 bkc..%.| ..q$..上面的报文中哪个是ip 层的信息呢？各是什么呢？000008 00 45 00 ..x..... ...4..E.0010 00 40 0b 8d 00 00 40 11 ab 06 c0a8 01 65 db 85 .@....@. .....e..0020 26 87 bkc..%.| ..q$..这个就是ip头的东西，一般的20—64字节。
没什么optional的话，就是这20字节了，下面详细说一下这20字节了，按顺序来说。
0800 -----------这个不是ip头的东西，大家应该记得这个是mac头的type信息45 -----版本ipv4 ，ip头长度 20字节，一般通常就这个。
00------这个有8个bit了，qos 控制的dscp就它的前6个，2 ^6=64，就64个优先级了，后两个bit一般没见用，分别定义为：ECN-CABLE，ECN-CE。
0040-----ip信息的总长度，这个换成10进制就是64。
0b8d-----identification,这个就是辅助ip地址确定数据包的，这个东西有个头通作用就是给电信的人控制上网人数的----每个pc 开始初始数据包是随机的，以后的加1---做了nat 它也不变，看有多少个不同段的identification，就有多少个人数了。
0000-----这个就是管报文的分片了，第一个0，换成2进制 0000----second 0 ：是否可以分片，third 0-----是否是最后一个分片。
后面的000就是指示分片的顺序，以后要重组的。
40 --------这个就是ttl 了。
2字节2^8=256,256个ttl ，这里是64。
11--------这个就是指示上一层用的协议，就像mac 用0800指示3层是ip一样，这里11 也就是只是4层是udp。
Ab06------这个就是校验包是否传错了。
C0 a8 01 65----这个就是源ip了，刚好和ipv4一样-----4个段，算出来就是192.168.1.101.Db 85 26 87 -----这个就是目的ip了。
这里面的信息就是3层ip设备转发所使用的依据，一般使用到的依据有：目的ip -----这个是设备的根本目的，就是要送到目的去，那源ip呢？这个就不太重要了，在特殊的场合用到，比如：逆向地址检查――――就是目的发到哪个断口的，回来就应该从哪回来----避免攻击。
优先级―――－拥塞的时候哪个先发的依据，qos 中使用。
Ttl----这个报文还转不转发啊？？ttl 经过一次三层转发就减少1 ，直到0，收到的设备一看是1就认为自己是最后一个了，不转发了。
到1一般意味着经过了很多3层设备了，大多情况是路由环路或者攻击。
校验和----这个要是检测出问题就是错包了，当然也仍了。
有的二层设备也可以依据这些进行转发啊？？比如华为的S3026e可以根据报文的前64个字节任意字节进行转发。
3层设备应该有区别于刚才说的设备的地方：连接不同类型的物理接口。
连接不同的ip地址段。
S3026E 就不具备上面的任何能力。
IP转发的原理这里就不说分片重组失败、qos、检验和、ttl 为 0等因素了，只说一般的原理。
同2层一样同要是需要一个表的 -----这个叫路由表。
学习方式目的网段下一条地址出端口花费代价根据这个表，设备就很明显的知道从哪个端口、把包发给哪一个下个中间人了-----其实这些中间设备的本身的作用就只是找个接口转发出去，发出去还不能算数，必须发到正确的下个中间人手中！！！***********注意：设备之间发出的不是包！！！而是帧！！，就是从出端口发出的时候，根据出端口的接口类型形成相应的帧。
*********同样这个表有手动形成和动态生成的。
手动的我们叫静态路由Ip route-static x.x.x.x/xx x.x.x.x（或者出端口） preference xx动态生成的意味着，这个表不用自己写了，根据某个路由协议自动计算出这么一个表来了。
路由器这个计算没交换机那么智能----交换机是啥都不管，自动检测报文形成mac表-----这个相当于范围更大了，不是直连的了，所以你喊破了嗓子也没人答应你。
这个就是要把目的地的位置大致搞清楚，然后就是需要通过别人把要说的话传过去，或许中间经过很多人传了。
如何搞清楚的呢？每个人都可以通告给邻居自己所知道的------直接连着的或者已经学到的才算是自己知道的。
这样所有的中间这些传话的都知道怎么到达某个目的地了。
-----当然中间人之间还有“中间人的中间人”---- 呵呵，可以不停的加“中间人的”这四个字就不停的说。
那原则是一样，就中间人告诉中间人的中间人。
这样就有这么一群人了-----知道非常多的人的大致位置---是他身边的谁告诉他的，他们是非常关键的人了-----一般的核心层就他们了。
反正这个通告给中间人的方式，以及中间人的接受信息然后分析信息得出这个路由表的过程很复杂的，而且有不同的通告方式和处理方式-----也就是不同的算法了----这样就有不同的路由协议。
一般的这个算法分成两种距离最短的-----就是经过的中间人最少就最好---比如rip bgp 。
2．花费最小了-----假设中间人传话都收钱，那就是总共收钱最少的。
--比如ospf isis 。
还有个就是把这两个因素综合考虑的, eigrp.所有的算法都是把自己的或自己知道的一些人的位置告诉中间人，如果碰有需要找这些位置的人，就通过中间人反着找过来就可以-----所以路由发布的方向和数据传送的方向刚好是相反的。
现在就是假设通过某个方式形成了路由表，现在就是如何根据路由表把报文仍给下一个中间人了。
如果一条可以匹配的话当然就匹配这个表项发给下一跳地址对应的中间人了，但是如果不只一个-----而有多个表项可以匹配呢？先比较的当然就是最重要的就是这个目的网段了。
但是这个有个问题了，比如：我在中国—湖北—武汉---洪山—关西小区—x栋 -x单元—xxx室，这个就是我的具体地址了。
但是对于哪个核心的要记着像我这样喽罗的人那实在是要记的太多了。
所以就有了聚合的概念了，这些人是洪山的，或者这些人是湖北的……对与核心的来说，知道你是湖北的，他就把这个事交给湖北的接口人就可以了。
对人来说，肯定信息越具体就越相信-----设备也是这样，所以同样都能到达的情况下，越具体的路由他就越相信，对于ip路由表来说就是掩码最长匹配-----也就是不聚合或者聚合的范围最小的。
同样具体的信息，但是有不同的下个中间人，该给谁呢？这个就是路由的学习的算法了。
你爱相信哪个算法就选择哪个算法，反正是你自己的事。
一般的路由都有个preference的值，这个值是可调的。
一般默认是IGP > EGP,IGP 中一般是直连>静态>ospf>isis>rip---这个也不是绝对的，不同设备可以做的不同.3. 同样的信息，同样的算法，那又如何选择呢？？那就是代价小的哪个优先，上面说的两中协议都是有不同的代价的计算方式。
代价又都一样了，那又如何选择呢？都一样了手心手背都是肉，当然就一样对待了，负载分担。
那就有个下面的问题了，要是目的地网段中没有怎么办？自己也不知道了，做不成中间人，那就只好丢了。
下一跳地址不能到达，又么办？我们根据7层模型来看，最终要发出去的是帧！！！像以太网，是需要知道源mac （自己的当然知道）和目的mac ----没这个目的mac 是成不了帧，发不出去的。
所以原则是只要能成帧就能发出去。
要是发送的下一跳地址是自己的地址呢？所有下一条地址是自己的，就认为是和自己直连的，这个时候也就是要成帧了----也还是那个话：只要能成帧就能发出去。
-----------那实际不是直连的，怎么成帧呢？除非有个直连的好事者说“我就是你找的哪个人”，欺骗一下你，呵呵---这个就是arp 代理能用得到的。
下面通过例子来说明路由器转发的具体过程。
转发原理分析例子一：这个例子是现实没人用的，只是为了说明转发原理才讲到的。
如上图：routeA 和routeB 通过ppp协议直连，routeB 和pc之间通过以太网直连。
Ip地址分配如图所示上面，routeA 的路由表中有：20.0.0.1/32 10.0.0.1 serial 0 10.0.0.1/32 lo 0 serial 0 10.0.0.0/8 10.0.0.1 serial 0routeB 路由表中：D 10.0.0.0/8 10.0.0.2 ETHER 0D 10.0.0.2/32 10.0.0.2 lo0D 10.0.0.1/32 20.0.0.1 serial0D 20.0.0.1/30 20.0.0.1 serial0D 20.0.0.1/32 127.0.0.1 lo0PC ROUTE PRINT 可以看到10.0.0.0/8 10.0.0.3 10.0.0.3(这个代表网卡)Route A 和pc 中间是有个routerB的。
Route A 和pc ping 的时候，目的 d ip=10.0.0.31．routeA 查看自己的路由表，10.0.0.0/8 10.0.0.1 serial 0 是在这个匹配中，下一跳地址为自己，这个时候就要从serial0 发包出去了---确切的说是要发帧出去了----serial口用的ppp协议，发的当然是ppp 帧了，包的s ip =10.0.0.1 ,d ip =10.0.0.8 ,3层需要的信息有了，那2层帧需要的信息呢？ppp帧头中几乎是不要什么信息的（这个ppp协议中具体会说）。
