一、实验目的和任务
- 了解三层交换的概念和原理
- 掌握三层交换机的配置方式
- 熟悉并掌握三层交换的配置和调试。
二、实验原理介绍
1.三层交换机SVI的配置
目前市场上有许多三层以上的交换机,在这些交换机中，厂家通过硬件或软件将路由功能集成到交换机中。交换机主要用于园区网中，园区网中的路由比较简单,但要求数据交换的速度较快。通过单臂路由实现 VLAN 间的路由时转发速率较慢，因此在大型园区网中用交换机代替路由器已是不争的事实。实际上，在局域网内部多采用三层交换。三层交换机通重常采用硬件来实现，其路由数据包的速率是普通路由器的几十倍。
三层交换机和每个 VLAN 都有一个虚拟的接口进行连接，称为交换机虚拟接口(SMT)。SVI接口的名称为 VL.AN 的名称，如 VLANI 或VLAN2。Cisco交换机早年采用NetFlow 三层交换技术，现在主要采用 Cisco 快速交换(Cisco Express Forwarding,CEF)交换方案。在CEF 交换方案中,主要利用路由表形成转发信息库(FIB)。 FIB 和路由表是同步的，因为 FIB 的查询是硬件化的，其查询速度很快。除了 FIB外,还有邻接表(Adjacency Table),该表和 ARP 表类似，主要保存了第2层的封装信息。FIB 和邻接表都是数据转发之前就已经建立好的，一旦有数据要转发，交换机就能直接利用它们进行数据转发和封装，不需要查询路由表和发送 ARP 请求,所以 VLAN间的路由遮率大大提高。
2.三层交换实现VLAN间通信的配置
在思科模拟器内，将不同VLAN的PC机设为不同的网段，设置Cisco三层交换机的vlan1 和vlan2的IP地址，并将PC机的网关设为对应vlan的IP地址。
- 开启路由指令：ip routing
- 创建和指定VLAN关联的SVI接口指令：int vlan vlan-id
- 给SVI接口配置指令：ip addr ip-address mask
- 配置三层交换机的动态路由协议指令：route ip_routing_protocol <options>
三、设计代码（或原理图）、仿真波形及分析
三层交换机VLAN间路由网络拓扑结构：
二层交换机总体配置：
三层交换总体配置：
PC1pingPC2、PC3、PC4
PC2pingPC1、PC3、PC4
PC3pingPC1、PC2、PC4
PC4pingPC1、PC2、PC3
四、实验结论与心得
注意：
将端口设为trunk模式命令为 switchport mode trunk //端口模式为trunk switchport trunk encapsulation dot1q //trunk协议封装为dot1q【三层交换机】 swi tr encap dot1q就是 IEEE 802.1q协议，是vlan的一种封装方式，是公有协议。 还有一种trunk协议，是ISL，也是vlan的一种封装方式，不过这是Cisco思科私有协议，其他厂商不能用。 封装，Package，是把集成电路装配为芯片最终产品的过程，简单地说，就是把Foundry生产出来的集成电路裸片放在一块起到承载作用的基板上，把管脚引出来，然后固定包装成为一个整体。 “封装”强调的是安放、固定、密封、引线的过程和动作； “封装”主要关注封装的形式、类别，基底和外壳、引线的材料，强调其保护芯片、增强电热性能、方便整机装配的重要作用。【二层交换机】 2960-24TT（交换机）默认封装就是dot1q，不再支持cisco的私有封装ISL，因此2960系列交换机在配置trunk的时候不需要指定封装。