網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與調(diào)試（銳捷版）（第2版）課件 項(xiàng)目3 配置三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連通

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與維護(hù)1+X職業(yè)技能等級證書配套教材數(shù)字化課程推薦精品教材職業(yè)教育新形態(tài)活頁式教材項(xiàng)目3：配置三層交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連通十二五職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與調(diào)試》（銳捷版）（V2.0)一期建設(shè)完成北京延慶某中心小學(xué)校園網(wǎng)如圖所示，包括：多媒體教室30余間、辦公區(qū)辦公室10余間以及網(wǎng)絡(luò)中心出口網(wǎng)絡(luò)組成。全網(wǎng)采用三層架構(gòu)部署，使用高性能交換機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)的高速傳輸。項(xiàng)目背景目錄Contents任務(wù)1配置三層交換機(jī)任務(wù)2配置三層交換機(jī)路由任務(wù)3配置交換機(jī)DHCP服務(wù)任務(wù)1配置三層交換機(jī)二層交換原理二層交換機(jī)根據(jù)MAC地址，將幀從接收端口轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點(diǎn)端口二層交換機(jī)通過學(xué)習(xí)功能構(gòu)建MAC地址表，記錄MAC地址和端口的對應(yīng)關(guān)系交換機(jī)收到一個數(shù)據(jù)幀后，讀取該數(shù)據(jù)幀的目的MAC，并查看MAC地址表如果表中有該MAC地址，則按照其對應(yīng)的端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；如果沒有，則將該數(shù)據(jù)幀從除了接收到這個數(shù)據(jù)幀的端口外的其余所有端口發(fā)送出去PC1PC2F0/1F0/2二層交換機(jī)F0/3PC3MAC地址端口MAC_PC1F0/1MAC_PC2F0/2MAC地址表MAC_PC3F0/3二層MAC地址表建立交換機(jī)剛啟動時，MAC地址表內(nèi)無表項(xiàng)PC1發(fā)出數(shù)據(jù)幀，交換機(jī)把PC1幀中源地址與接收到數(shù)據(jù)幀端口關(guān)聯(lián)交換機(jī)將PC1數(shù)據(jù)幀從其他端口轉(zhuǎn)發(fā)（接收幀端口F0/1除外）PC1PC2F0/1F0/2二層交換機(jī)F0/3源mac：MAC_PC1目的mac：ffff.ffff.ffffMAC地址端口號MAC_PC1F0/1MAC地址表PC3二層MAC地址表建立PC2、PC3發(fā)出數(shù)據(jù)幀交換機(jī)把收到的幀的源地址與接收到這個幀的端口關(guān)聯(lián)起來PC1:ca00.1340.0000PC2：ca04.0b74.0000F0/1F0/2二層交換機(jī)F0/3PC3：1c1b.0dc6.303fMAC地址端口MAC_PC1F0/1MAC_PC2F0/2MAC地址表MAC_PC3F0/3二層MAC地址表維護(hù)MAC地址的維護(hù)與老化當(dāng)交換機(jī)的接口DOWN掉后，與該接口相關(guān)的MAC地址都會被清除當(dāng)PC一段時間內(nèi)（即MAC地址的老化時間，默認(rèn)為5分鐘）沒有發(fā)送任何報(bào)文時，交換機(jī)會將該P(yáng)C的MAC地址表項(xiàng)自動刪除。PC1PC2F0/1F0/2二層交換機(jī)MAC地址端口號MAC_PC1F0/1MAC_PC2F0/2二層交換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單播幀的轉(zhuǎn)發(fā)PC1向PC2發(fā)送單播幀交換機(jī)根據(jù)幀中目的MAC地址，從相應(yīng)端口F0/2發(fā)送出去交換機(jī)不在其他端口轉(zhuǎn)發(fā)此單播幀PC1PC2F0/1F0/2二層交換機(jī)F0/3PC3MAC地址表MAC地址端口號MAC_PC1F0/1MAC_PC2MAC_PC3F0/2F0/3二層交換幀轉(zhuǎn)發(fā)目標(biāo)MAC是廣播、組播、未知單播幀的轉(zhuǎn)發(fā)從除接收端口之外的所有其他端口發(fā)送出去PC1:ca00.1340.0000PC2：ca04.0b74.0000F0/1F0/2二層交換機(jī)F0/3PC3：1c1b.0dc6.303fMAC地址端口號MAC_PC1F0/1MAC_PC2MAC_PC3F0/2F0/33.1.1認(rèn)識三層交換機(jī)傳統(tǒng)交換是數(shù)據(jù)鏈路層操作，而三層交換是網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由，根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)狀況達(dá)到最優(yōu)性能。三層交換技術(shù)是二層交換加三層技術(shù)。3.1.1認(rèn)識三層交換機(jī)隨著路由技術(shù)發(fā)展，二層交換機(jī)還是三層交換機(jī)都有路由表。區(qū)別在于，三層交換機(jī)具有豐富路由表，而二層交換機(jī)只有簡單靜態(tài)路由信息。三層交換原理在應(yīng)用場景中：單位內(nèi)部不同子網(wǎng)間需要通信。一種方式是將二層交換機(jī)與路由器結(jié)合，使用“單臂路由”方式進(jìn)行VLAN間路由數(shù)據(jù)幀在Trunk鏈路上往返發(fā)送，會有轉(zhuǎn)發(fā)延遲。路由器軟件轉(zhuǎn)發(fā)IP報(bào)文，如果VLAN間路由數(shù)據(jù)量較大，消耗CPU資源，造成轉(zhuǎn)發(fā)性能瓶頸PC1PC2F0/1F0/2二層交換機(jī)行政部vlan10市場部vlan20路由器Trunk802.1QPC1PC2F0/1F0/2三層交換機(jī)行政部vlan10市場部vlan20三層交換原理三層交換機(jī)集成VLAN內(nèi)部二層交換和VLAN間路由轉(zhuǎn)發(fā)功能，三層交換技術(shù)就是“二層交換技術(shù)+三層轉(zhuǎn)發(fā)”，解決上述問題二層交換基于MAC地址，由硬件實(shí)現(xiàn)，低延遲三層交換基于IP地址，使用硬件ASIC技術(shù)，轉(zhuǎn)發(fā)速度高3.1.2配置虛擬局域網(wǎng)的SVI技術(shù)三層交換機(jī)有路由功能，同時創(chuàng)建多個IP地址。交換機(jī)接口默認(rèn)是二層接口，所以無法直接在接口上配置IP地址。需要“noswitch“開啟三層功能。3.1.3配置虛擬局域網(wǎng)單臂路由技術(shù)單臂路由技術(shù)是早期，使用路由器解決不同VLAN通信技術(shù)。在路由器物理接口創(chuàng)建多個子接口，子接口轉(zhuǎn)發(fā)不同VLAN標(biāo)簽幀，實(shí)現(xiàn)不同VLAN通信。3.1.3配置虛擬局域網(wǎng)單臂路由技術(shù)每個VLAN對應(yīng)一個網(wǎng)段，在三層交換技術(shù)沒有大規(guī)模應(yīng)用早期，使用路由器實(shí)現(xiàn)。把交換機(jī)上級口配成TRUNK，在路由器F0/0口配置子接口?！揪C合實(shí)訓(xùn)1】：配置交換機(jī)SVI技術(shù)【綜合實(shí)訓(xùn)1】：配置交換機(jī)SVI技術(shù)【綜合實(shí)訓(xùn)1】：配置交換機(jī)SVI技術(shù)【綜合實(shí)訓(xùn)1】：配置交換機(jī)SVI技術(shù)【綜合實(shí)訓(xùn)1】：配置交換機(jī)SVI技術(shù)【綜合實(shí)訓(xùn)2】：配置單臂路由技術(shù)【綜合實(shí)訓(xùn)2】：配置單臂路由技術(shù)【綜合實(shí)訓(xùn)2】：配置單臂路由技術(shù)【綜合實(shí)訓(xùn)2】：配置單臂路由技術(shù)【綜合實(shí)訓(xùn)2】：配置單臂路由技術(shù)任務(wù)2配置三層交換機(jī)路由3.2.1配置三層交換機(jī)直連路由技術(shù)1．概述三層交換機(jī)的直連路由技術(shù)與路由器類似。但三層交換機(jī)可以通過路由口和SVI兩種方式配置直連路由，而路由器不能使用SVI方式。3.2.1配置三層交換機(jī)直連路由技術(shù)2．三層交換機(jī)互連方式如圖所示，三層交換機(jī)常見接口互連的方式如下。3.2.2配置三層交換機(jī)靜態(tài)路由技術(shù)需要注意的是，配置時如果使用出接口的方式，則應(yīng)使用三層接口。也就是說，出接口應(yīng)當(dāng)寫為路由口或SVI口，而不能寫為ACCESS或TRUNK等交換機(jī)二層接口。3.2.3配置三層交換機(jī)RIP動態(tài)路由技術(shù)但當(dāng)使用三層交換機(jī)配置IP時，如果將該SVI對應(yīng)的網(wǎng)段通告出去，則RIP協(xié)議報(bào)文會從相應(yīng)SVI對應(yīng)的所有物理接口發(fā)送。如果要修改接口的參數(shù)，則一般在SVI上進(jìn)行修改。3.2.3配置三層交換機(jī)RIP動態(tài)路由技術(shù)但當(dāng)使用三層交換機(jī)配置IP時，如果將該SVI對應(yīng)的網(wǎng)段通告出去，則RIP協(xié)議報(bào)文會從相應(yīng)SVI對應(yīng)的所有物理接口發(fā)送。如果要修改接口的參數(shù)，一般在SVI上進(jìn)行修改?！揪C合實(shí)訓(xùn)3】：配置三層交換機(jī)直連路由【綜合實(shí)訓(xùn)3】：配置三層交換機(jī)直連路由【綜合實(shí)訓(xùn)3】：配置三層交換機(jī)直連路由【綜合實(shí)訓(xùn)3】：配置三層交換機(jī)直連路由【綜合實(shí)訓(xùn)3】：配置三層交換機(jī)直連路由【綜合實(shí)訓(xùn)3】：配置三層交換機(jī)直連路由【綜合實(shí)訓(xùn)4】：配置三層交換機(jī)靜態(tài)路由【綜合實(shí)訓(xùn)4】：配置三層交換機(jī)靜態(tài)路由【綜合實(shí)訓(xùn)4】：配置三層交換機(jī)靜態(tài)路由【綜合實(shí)訓(xùn)4】：配置三層交換機(jī)靜態(tài)路由【綜合實(shí)訓(xùn)5】：配置三層交換機(jī)RIP動態(tài)路由協(xié)議【綜合實(shí)訓(xùn)5】：配置三層交換機(jī)RIP動態(tài)路由協(xié)議【綜合實(shí)訓(xùn)5】：配置三層交換機(jī)RIP動態(tài)路由協(xié)議【綜合實(shí)訓(xùn)5】：配置三層交換機(jī)RIP動態(tài)路由協(xié)議【綜合實(shí)訓(xùn)5】：配置三層交換機(jī)RIP動態(tài)路由協(xié)議任務(wù)3

配置交換機(jī)DHCP服務(wù)3.3.1掌握DHCP服務(wù)技術(shù)原理1．DHCP概述接入網(wǎng)絡(luò)中的每臺計(jì)算機(jī)，都沒有固定的IP地址，計(jì)算機(jī)開機(jī)后，從網(wǎng)絡(luò)中的一臺DHCP服務(wù)器上，獲取提供給這臺機(jī)器使用IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)及DNS等信息。3.3.1掌握DHCP服務(wù)技術(shù)原理2．DHCP地址分配流程在網(wǎng)絡(luò)中搭建的DHCP工作環(huán)境，采用客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。配置為DHCP服務(wù)器，都擁有一個IP地址池，任何啟用DHCP的客戶機(jī)登錄到網(wǎng)絡(luò)時，可從它那里租借一個IP地址。不使用的IP地址就自動返回地址池，供再分配。3.3.1掌握DHCP服務(wù)技術(shù)原理2．DHCP地址分配流程因?yàn)榭蛻魴C(jī)還不知道自己屬于哪一個網(wǎng)絡(luò)，所以封裝請求包的來源地址會為0.0.0.0，而目的地址則為255.255.255.255，然后封裝請求包再附上DHCPDISCOVER的信息，向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播。3.3.1掌握DHCP服務(wù)技術(shù)原理2．DHCP地址分配流程DHCP服務(wù)器收到客戶機(jī)發(fā)來廣播信息后，從IP地址池挑選一個還沒有出租出去的IP地址，并利用單播的方式提供給DHCP客戶機(jī)，即DHCP服務(wù)器提供IP地址的階段。3.3.1掌握DHCP服務(wù)技術(shù)原理2．DHCP地址分配流程客戶機(jī)收到DHCPOFFER信息后，利用廣播方式，響應(yīng)一個DHCPREQUEST信息給DHCP服務(wù)器，即DHCP客戶機(jī)選擇某臺DHCP服務(wù)器提供IP地址階段。3.3.1掌握DHCP服務(wù)技術(shù)原理2．DHCP地址分配流程