思科公司的第3层交换机

三层交换机是一种特殊的网络设备，它能够执行OSI模型中的两层功能，即数据链路层（第2层）和网络层（第3层）的功能。 简单来说，三层交换机是一种网络设备，它能够同时执行交换功能（属于第二层的功能）以及路由功能（属于第三层的功能）。 它能够将位于同一子网或同一VLAN中的设备连接起来，从而实现非常快速的信息交换。这与传统交换机的功能类似。此外，它还可以将不同子网中的设备连接起来，并支持一些路由协议，这些功能都是路由器所具备的。

由于三层交换机能够执行OSI模型中两个不同层的功能，因此它们也被称为……多层交换机. 这些交换机能够做出路由决策，支持各种路由协议，甚至还可以检查所接收的数据帧在网络层的状态。不过，这些第三层交换机并没有WAN端口，而在网络设计过程中，WAN端口可能是必需的。 这些交换机还可以在每个接口上执行桥接功能，能够处理广播数据包。此外，它们还允许我们将多个交换接口组合在一起，从而提升带宽利用率。 所有这些特性结合在一起，使得Layer 3交换机成为一种强大且可扩展的设备。这种设备非常适合用于构建高速以太网主干网络的设计中。

在第三层交换机上进行处理/操作：

第3层交换可以通过这两种方法中的任何一种来实现：

• 优先切换：在这种方法中，第三层交换机会先检查这一系列数据包中的第一个数据包，以确定该数据包的目标IP地址。之后，交换机会根据该数据包的MAC地址来转发其余的数据包。这种方法可以显著提高数据传输的速度。
• 逐包三层交换技术（PPL3）：在这种方法中，第3层交换机会检查每一个传入的数据包，以确定其目标IP地址。实际上，它就像一台高速路由器一样工作，除了负责数据包的交换之外，还可以执行其他功能，比如验证校验和、更新数据包中的TTL值，以及处理或添加数据包中的其他相关信息。

三层交换机的优势：

• 您可以执行路由功能。
• 它可以减少网络中的广播流量。
• 这样一来，VLAN的配置和管理就变得更加简单了（因为不需要为不同的VLAN配置多个路由器）。
• 它支持高速扩展功能，同时还能简化安全管理流程。
• 它降低了网络延迟，因为数据包不需要经过多个路由器来传输。
• 与仅基于第二层进行故障排查相比，这种方式使得网络故障的排除变得更加容易。
• 它的价格比路由器要便宜得多。

三层交换机存在的缺点：

• 与传统的交换机相比，其成本要高得多。此外，这些交换机在配置、管理和维护方面也需要更多的精力。
• 缺乏WAN功能是一个主要的问题。因为如果一个组织需要将其网络流量传输到公司外部，那么就需要使用单独的路由器来解决这个问题。

在三层交换机上配置第三层接口：

逻辑层3 VLAN接口：

L3-Switch(config)#vlan <vlan-id>
L3-Switch(config-vlan)#exit
L3-Switch(config)#int vlan <vlan-id>
L3-Switch(config-if)#ip add <ip-address> <subnet-mask>
L3-Switch(config-if)#no shut

物理层第3层VLAN接口：

L3-Switch(config)#int <interface-id>
L3-Switch(config-if)#no switchport
L3-Switch(config-if)#ip add <ip-address> <subnet-mask>
L3-Switch(config-if)#no shut