三层交换机和VRRP
目录
一、三层交换机
1.1、三层交换机原理
三层交换机一般是实现vlan间的通信
三层交换=二层交换+三层转发
就是当pc1向pc2发送数据时，当数据包传输到三层交换机时，交换机会先查看本地FIB表，当本地没有目标mac时，就会arp广播，获取目标mac然后获取目标IP后进行数据通信的，这次的数据转发是在第三层的三层引擎来进行的。
在经过第一个数据包转发完成后，在硬件中就会创建一个MSL头目，用于转发后面的数据包，后面的数据包由硬件执行的重新封装和快速转发。
1.2、工作原理
简单来说就是：
当pc1要与pc2通信时，会通过默认网关发送数据包（包中含源目的IP地址以及源和默认网关mac）
三层交换机接收数据包后，对照本地mac地址表，如果有pc2的mac地址就直接进行单播，如果没有就进行arp广播来寻求pa2的mac地址
对照包中的IP地址，与之匹配的pc2进行应答，其他主机则丢弃这个包
之后FIB表中会记录pc2的mac地址等信息，之后可以通过三层交换机的二层直接转发
二、VRRP
2.1、概述
Virtual Router Redundancy Protocol，也即虚拟路由器冗余协议。
利用VRRP，一组路由器（同一个LAN中的接口）协同工作，但只有一个处于Master状态，处于该状态的路由器（的接口）承担实际的数据流量转发任务。在一个VRRP组内的多个路由器接口共用一个虚拟IP地址，该地址被作为局域网内所有主机的缺省网关地址。
VRRP决定哪个路由器是Master,Master路由器负责接收发送至用户网关的数据包并进行转发，以及响应PC对于其网关IP地址的ARP请求。
Backup路由器侦听Master路由器的状态，并在Master路由器发生故障时，接替其工作，从而保证业务流量的平滑切换。
2.2、VRRP作用
提供了局域网上的设备备份机制。VRRP是一种容错协议，它保证当主机的下一跳路由器坏掉时，可以及时由另一台路由器来代替，从而保证通讯的连续性和可靠性。
VRRP工作时会在网络中加入一个含有虚拟IP和虚拟MAc地址的虚拟路由器，该路由器充当网络用户的网关，使得网络E的主机与虚拟路由器通信无需
了解这个网络上物理路由器的任何信息。
Master报文的发送:当Master正常工作时，它会每隔一段时间(
缺省为1秒)向组内Backup设备发送vrrp通告报文，通告自己工作正常。(注:只有Master发送VRRP报文)
VRRP通告报文被封装在IP报文里，通过组播地址224.0.0.18发送，TTL为255，协议号为112
2.3、VRRP工作原理
vrrp是一种容错协议，它通过一主多备来解决网络中的单点故障，当网络中的下一跳路由器坏掉后，可以及时的由另一台路由器代替。
vrrp会划分一个路由器组vrid，vrrp会生成一个虚拟的路由器（包含虚拟IP地址和mac地址），局域网中的设备会以这个虚拟ip作为网关来进行下一跳
vrrp中的路由器通过优先级来确定主备，优先级越高就会成为主设备，用户通过主设备来访问网络，备设备会监听主设备，确保主设备坏了自己能及时抢占成为主设备，主设备也会定时发送vrrp报文告知备设备自己正常运行。
三、结合了三层交换机和VRRP的案例
SW1
interface Ethernet0/0/1
port link-type access
port default vlan 10
#
interface Ethernet0/0/2
port link-type access
port default vlan 20
#
interface Ethernet0/0/3
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#
interface Ethernet0/0/4
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
SW2
interface Vlanif10
ip address 192.168.10.100 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.10.1
vrrp vrid 1 priority 120
vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 6
vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet0/0/2 reduced 30
vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet0/0/1 reduced 30
#
interface Vlanif20
ip address 192.168.20.100 255.255.255.0
vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.20.1
vrrp vrid 2 priority 120
vrrp vrid 2 preempt-mode timer delay 6
vrrp vrid 2 track interface GigabitEthernet0/0/2 reduced 30
vrrp vrid 2 track interface GigabitEthernet0/0/1 reduced 30
#
interface Vlanif30
ip address 13.0.0.1 255.255.255.0
#
interface MEth0/0/1
#
interface GigabitEthernet0/0/1
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#
interface GigabitEthernet0/0/2
port link-type access
port default vlan 30
#
ip route-static 30.0.0.0 255.255.255.0 13.0.0.2
SW3
interface Vlanif10
ip address 192.168.10.100 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.10.1
vrrp vrid 1 priority 110
#
interface Vlanif20
ip address 192.168.20.100 255.255.255.0
vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.20.1
vrrp vrid 2 priority 110
#
interface Vlanif30
ip address 23.0.0.1 255.255.255.0
#
interface MEth0/0/1
#
interface GigabitEthernet0/0/1
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#
interface GigabitEthernet0/0/2
port link-type access
port default vlan 30
#
ip route-static 30.0.0.0 255.255.255.0 23.0.0.2 preference 70
R1
interface Ethernet0/0/0
ip address 13.0.0.2 255.255.255.0
#
interface Ethernet0/0/1
ip address 23.0.0.2 255.255.255.0
#
interface LoopBack0
ip address 30.0.0.1 255.255.255.0
#
ip route-static 192.168.10.0 255.255.255.0 13.0.0.1
ip route-static 192.168.10.0 255.255.255.0 23.0.0.1
ip route-static 192.168.20.0 255.255.255.0 13.0.0.1
ip route-static 192.168.20.0 255.255.255.0 23.0.0.1
实验结果：
当一条线路关闭
四、总结
了解三层交换机的工作原理
了解了vrrp的工作原理和作用
熟悉了三层交换机和vrrp的配置
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