【三层交换技术】交换机

1.三层交换机

1.1 三层交换机简介

• 三层交换机属于网络层设备，在二层交换机基础上实现了三层路由功能。不仅可以根据数据链路

层MAC地址转发数据,还可以利用三层交换机的路由功能，连接不同的网段，实现网段间的高速转发。

• 三层交换机一般用于网络中各网段之间的汇聚，和核心网络的高速转发。

1.2 二层交换机作用

• 交换机工作在二层，可以用来隔离冲突域。在OSI参考模型中，二层(数据链路层)的作用是寻址，这里

寻址指的是MAC地址，而交换机就是对MAC地址进行转发，在每个交换机中，都有一张MAC地址表

• 这个表是交换机自动学习的，总得来说交换机的作用是寻址和转发。

1.3 三层交换技术

• 二层交换机(Layer 2 Switch)指的是只具备二层交换功能的交换机。

• 三层交换机(Layer 3 Switch)除了具备二层交换机的功能，还支持通过三层接口(如vlanif接口）实现路由转发功能。

• 使用三层交换技术实现vlan间通信。

• 三层交换=二层交换+三层转发

2.三层交换机的转发原理

2.1 一次路由，多次交换

• 3层转发过程中要重新封装2层

  三层交换机上，第3层引擎处理数据流的第一个包
  
  三层交换机转发过程，详解如下：

• 当三层设备接收到一个数据帧，会拆除原数据帧，重新封装新的源MAC地址和目标MAC地址，并且因为帧头部的信息发生变化，最后的帧校验CRC也会随之改变.

• 在数据流中的多个数据包，其中只有第一个数据包是由三层交换机的三层引擎处理的，处理的方式是软件方式，与路由器相同，三层引擎获取了新的2层封装信息后，路由转发这个数据包.

• 在第一个数据包转发完成后，在硬件中创建一个MLS条目，用于后续的数据包由硬件执行重新封装和快速转发。2层数据帧会被重新封装为需要转发的下一个网段的帧格式,这就是MLS "一次路由,多次交换”的原理。