單臂路由雖然解決了不同vlan間的通信問題，但也有其致命的缺陷：

- 單臂本身是網(wǎng)絡(luò)的骨干鏈路，易形成網(wǎng)絡(luò)瓶頸

- 子接口依托于物理接口，應(yīng)用不靈活

- 每次vlan轉(zhuǎn)發(fā)都需要查看路由表，浪費設(shè)備資源

上面的問題因為路由交換能力差引起，為解決vlan間的路由問題，我們引進(jìn)三層交換概念，它被大家稱為二層交換+三層轉(zhuǎn)發(fā)。三層交換機(jī)相當(dāng)于多個專門處理vlan間路由的多個單臂路由和交換的集成。

三層交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)原理

三層交換機(jī)通過硬件來交換和路由選擇數(shù)據(jù)包。為處理數(shù)據(jù)包的高層信息，三層交換有兩種體系結(jié)構(gòu)：

1> 傳統(tǒng)的MLS(Multilayer Switching)

依靠ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)對數(shù)據(jù)流的***個數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由處理后，第三層引擎對硬件交換組件進(jìn)行程序處理為后續(xù)數(shù)據(jù)包提供路由。產(chǎn)生MLS條目記錄，一次路由多次交換。

2> 基于CEF(Cisco Express Forwarding)的MLS

CEF是基于拓?fù)涞霓D(zhuǎn)發(fā)模型，它預(yù)先將所有路由信息加入到轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(FIB)，方便快速路由?；靖拍钣校?/p>

轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(FIB)：類似路由表，記錄IP與vlan的對應(yīng)關(guān)系

鄰接關(guān)系表：類似mac地址表，記錄相鄰接口所連接主機(jī)的mac地址

虛接口：不依賴物理接口的子接口，開啟vlan配置網(wǎng)關(guān)，屬于該vlan的物理接口即可動態(tài)充當(dāng)vlan的網(wǎng)關(guān)

三層交換機(jī)配置

三層交換機(jī)的接口默認(rèn)是二層接口，命令switchport 轉(zhuǎn)換為三層接口，相反no switchport將路由接口轉(zhuǎn)為交換接口。以下面模擬圖配置為例。

配置步驟：

1>在二層交換機(jī)上創(chuàng)建vlan，并分配端口，f0/0端口配置trunk(命令略)

2>在三層交換機(jī)上創(chuàng)建vlan，并配置trunk指定接口封裝方式

SW_3L(config)# int f0/0

SW_3L(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q

SW_3L(config-if)# switchport mode trunk

3> 在三層交換機(jī)上配置各vlan的ip地址

SW_3L(config)# int vlan 10

SW_3L(config-if)# ip add 192.168.1.1 255.255.255.0

SW_3L(config-if)# no sh

vlan20和vlan30略

4> 三層交換機(jī)啟用路由，配置接口ip

SW_3L(config)# ip routing

SW_3L(config)# int f1/0

SW_3L(config-if)# no switchport

SW_3L(config-if)# ip add 10.1.1.1 255.255.255.248

SW_3L(config-if)# no sh

5> 為三層交換機(jī)配置默認(rèn)路由

SW_3L(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.1.2

經(jīng)過上面配置，在對客戶機(jī)設(shè)置ip和網(wǎng)關(guān)，不同vlan間已經(jīng)可以正常通信。三層交換機(jī)上也可以配置DHCP中繼轉(zhuǎn)發(fā)，方便客戶機(jī)地址配置，效果是使不同vlan共用一個dhcp服務(wù)器，dhcp的廣播信息可以在不同vlan間轉(zhuǎn)發(fā)。配置過程如下：

首先選擇一個vlan配置dhcp服務(wù)作為dhcp server。第三講配置過這里略。

其次為除了dhcp server 所在vlan之外的每個vlan上配置dhcp中繼轉(zhuǎn)發(fā)。例如dhcp server在vlan2 現(xiàn)在配置vlan3：

SW_3L(config)# int vlan3

SW_3L(config-if)# ip add 192.168.2.1 255.255.255.0 設(shè)置vlan3網(wǎng)關(guān)地址

SW_3L(config-if)# ip helper-address 192.168.2.100 vlan2中dhcp server主機(jī)地址

需要說明的是，像在單臂路由上配置dhcp服務(wù)一樣，我們需要配置多個地址池，地址池應(yīng)包含相應(yīng)vlan的網(wǎng)關(guān)地址。