三层交换机端口
IP
地址配置方法
目前市场上的三层交换机有
2
种方式可以配置交换机端口的
lP
地址,
一是直接在物理端口上设置.
二是通
过逻辑
VLAN
端口间接设置。
为了分析这
2
种配置方法在交换机实际运行中会产生哪些差别.
在详细分析了
三层交换机端口工作原理的基础上.搭建测试环境,主要从端口初始化和三层路由收敛过程分析了
2
种方
式的不同。
通过分析发现,
在交换机物理端口上直接配置
IP
地址,
可以节省生成树协议
(STP
,
Spanning
Tree
Protocol)
收敛所需的时间,并且不需要规划额外的
VLAN
。为日后的运行维护工作带来了方便。
三层变换机能够快速地完成
VIAN
间的数据转发,从而避免了使用路由器会造成的三层
转发瓶颈,
目前已经在企业内部、
学校和住宅小区的局域网得到大量使用。
在配置三层交换
机端口
lP
地址时,通常有
2
种方法:一是直接在物理端口上设置
lP
地址,二是通过逻辑
VLAN
端口间接地设置
IP
地址。
作者所在单位日前购得一批三层交换机,
最初只立持第
2
种配置方法但在厂家随后升级
的软件版本中可以支持以上
2
种配置方法。
为了比较这
2
种方法的优缺点,
本文首先阐述了
三层交换机的工作原理,
然后比较了这
2
种方法的操作命争和端口初始化时间.
并通过测试
得出结论。
1
、三层交换机的工作原理
传统的交换技术是在
OSI
网络参考模型中的第二层
(
即数据链路层
)
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,
利用第三层协议中的信息来加
强笫二层交换功能的机制(见图
1
)
从硬件的实现上看,
目前笫二层交换机的接口模块都是通过高速背扳
/
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高速地进行数据交换,
从而突破了外接路由器
接口速率的限制。
假设有
2
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
1
在开始发送时,
已知目的站点
2
的
IP
地址,
但不知遒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)
来确定站点
2
的
MAC
地址。站点
1
把自己的
IP
地址与站点
2
的
IP
地址比较,采用其软件配置的子网掩码提取出网络地址来确定站点
2
是否与自己在同一
子网内。若站点
2
与站点
1
在同一子网内,那么站点
1
广播一个
ARP
请求,站点
2
返回其
MAC
地址,站点
1
得到站点
2
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
2
个站点不在同子网
内.则站点
1
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。
当站点
1
对“缺省网关”的
IP
地址广播出一个
ARP
请求时,若第三层交换模块在以前
的通信过程中已得到站点
2
的
MAC
地址,
则向发送站点
1
回复站点而得
MAC
地址:
否则第三
层交换模块根据路由信息向目的站广播一个
ARP
请求,
站点
2
得到此
ARP
请求后向第三层模
块回复其
MAC
地址,第三层交换模块保存此地址并回复给发送站点
1
。以后,当在进行站点
1
与站点
2
之间数据包转发时,将用最终的目的站点的
MAC
地址封包,数据转发过程全部交
给第二层交换处理,信息得以高速交换。