三层交换机实现VLAN间通讯及链路聚合应用1[收集].pdf

"三层交换机实现VLAN间通讯及链路聚合应用" 在计算机网络中， VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是一种常用的网络架构方式，用于将大型网络分割成多个小型网络，从而提高网络的安全性和灵活性。但是，VLAN 之间的通信是一个复杂的问题，需要借助路由器或三层交换机来实现。 三层交换机是一种特殊的交换机，它不仅具备二层交换机的功能，还具有路由功能。三层交换机可以实现 VLAN 之间的通信，从而提高网络的可扩展性和灵活性。三层交换机的工作过程可以分为以下几个步骤： 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 地址为源 MAC 地址，以主机 B 的 MAC 地址为目的 MAC 地址。通过一定的识别触发机制，确立主机 A 和主机 B 的 MAC 地址及转发端口的对应关系，并记录于流缓存条目表，以后的 A 到 B 的数据，就直接交由二层交换模块完成。 此外，链路聚合技术也是三层交换机的一种重要功能。链路聚合技术可以将多个端口在物理上连接起来，在逻辑上捆绑在一起，形成一个拥有较大带宽的端口，实现均衡负载，并提供冗余链路。链路聚合技术可以帮助用户减少来自主干网络带宽的压力，同时，链路聚合标准在点到点链路上提供了固有的、自动的冗余性，保证了网络的可靠性。 在实现链路聚合时，需要使用 Aggregate Port（AP），符合 IEEE802.3ad 标准。AP 可以把多个端口的带宽叠加起来使用，比如全双工快速以太网端口形成的 AP 最大可以达到 800Mbps，或者千兆以太网接口形成的 AP 最大可以达到 8Gbps。AP 根据报文的 MAC 地址或 IP 地址进行流量平衡，即把流量平均地分配到 AP 的成员链路中去。流量平衡的实现可以根据源 MAC 地址、目的 MAC 地址或源 IP 地址 / 目的 IP 地址对。 三层交换机可以实现 VLAN 之间的通信，并且可以使用链路聚合技术来提高网络的带宽和可靠性。