中北大学网络工程系专业实验室 第 1 页 共 7 页 实验三、三层交换机实现 VLAN 间通讯及链路聚合应用实验 【相关知识】 1 ．三层交换机简介 在一般的二层交换机组成的网络中，VLAN 实现了网络流量的分隔，不同的 VLAN 间是不能相互通信的。如果要实现 VLAN 间的通信必须借助路由来实现。一种方法是利用路由器，另一种则是借助具有三层功能的交换机。 三层交换机，从本质上讲就是带有路由功能（三层）的交换机。第三层交换机就是将第二层交换机和第三层路由器两者的优势有机而智能化地结合起来，可在各个层次提供线速功能。这种集成化的结构还引进了策略管理属性，不仅使第二层和第三层关联起来，而且还提供了流量优化处理、安全访问机制以及其他多种功能。 在一台三层交换机内，分别设置了交换模块和路由模块，内置的路由模块与交换模块类似，也使用了 ASIC 硬件处理路由。因此，与传统的路由器相比，可以实现高速路由。而且路由与交换模块是汇聚链接的，由于是内部连接，可以确保相当大的带宽。我们可以利用三层交换机的路由功能来实现 VLAN 间的通信。 下面我们使用一个简单的网络来概 括 三层交换机的工 作 过 程 ： 使用 IP 的设备 A 通过 三层交换机和设备 B 相连。 假 如 A 要向 B 发 送 数 据 ，已 知目 的 IP，那 么 A 可以通过 子 网掩 码 取 得 网络地址 ，判 断 目 的 IP与自 己 是否 在同一网段 。如果在同一网段 ，但 不知道 转 发 数 据 所 需 要的 MAC 地址 ，A 就发 送 一个ARP 请 求 广 播 ，B 返 回 其 MAC 地址 ，A 用此MAC 封 装 数 据 帧 并 发 送 给 交换机，交换机启 用二层交换模块，查 找 MAC 地址 表 ，将数 据 帧 转 发 到 相应的端 口 。 如果目 的 IP 地址 不在同一网段 ，那 么 A 要实现和 B 的通信，在流缓 存 条 目 中没 有对 应 MAC 地址 条 目 ，就将第一个正 常 数 据 包 发 送 向 缺 省 网关（在操 作 系 统TCP/IP 配 置中已 经 设好 ，对 应于第三层路由设备 ），由此可以看 出 对 于不是同一子 网的数 据 ，最 先 在 MAC 表 中放 的是缺 省 网关的 MAC地址 ； 然 后 就由三层模块接收 此数 据 包 ，查 询 路由表 以确定 到 达 B 的路由，同时 将构造 一个新 的帧头 ，其中以缺 省 网关的 MAC ...
