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用一个自问自答来解释一下三层交换的原理吧。 PC1 --------------------------------三层交换机-----------------------------------PC2 192.168.1.2 192.168.1.1 192.168.2.1 192.168.2.2 简述PC1 ping PC2的完整过程，含报文流程，以及PC1、PC2、交换机各自的行为。 [答:] #1 PC 1首先检查出目的IP地址192.168.2.2（PC 2）与自己不在同一网段，因此它发出请求网关地址192.168.1.1(即是交换机的三层接口)对应MAC的ARP请求； #2 SWITCH收到PC 1的ARP请求后，检查请求报文发现被请求IP是自己的三层接口IP，因此发送ARP应答并将自己的三层接口MAC（MAC S）包含在其中。同时它还会把PC 1的IP地址与MAC地址对应（192.168.1.2<==>MAC PC1）关系记录到自己的ARP表项中去（因为ARP请求报文中包含了发送者的IP和MAC）； #3 PC 1得到网关的ARP应答后，组装ICMP请求报文并发送，报文的目的MAC＝MAC S、源MAC＝MAC PC 1、源IP＝192.168.1.2、目的IP＝192.168.2.2； #4 SWITCH收到报文后，首先根据报文的源MAC+VID（即VLAN ID）更新MAC地址表。然后，根据报文的目的MAC＋VID查找MAC地址表，发现匹配了自己三层接口MAC的表项。这里说明一下，三层交换机为VLAN配置三层接口IP后，会在交换芯片的MAC地址表中添加三层接口MAC＋VID的表项，并且为表项的三层转发标志(Route标志)置位。当报文的目的MAC匹配这样的表项以后，说明需要作三层转发，于是继续查找交换芯片的三层表项； #5 交换芯片根据报文的目的IP去查找其三层表项，因为交换机当前路由表只有 192.168.1.1/32 192.168.1.2/32 192.168.2.1/32 192.168.1.0/24 192.168.2.0/24 所以ping request报文命中192.168.2.0/24 转发出口是交换机CPU #6 CPU根据报文的目的IP去查找其软件路由表，发现匹配了一个直连网段（PC 2对应的网段），于是继续查找其软件ARP表，仍然查找失败。然后SWITCH会在目的网段对应的VLAN 的所有端口发送请求地址192.168.2.2对应MAC的ARP请求； #7 PC 2收到SWITCH发送的ARP请求后，检查发现被请求IP是自己的IP，因此发送ARP应答并将自己的MAC（MAC PC 2）包含在其中。同时，将SWITCH的IP与MAC的对应关系（192.168.2.1<==>MACS）记录到自己的ARP表中去； #8 SWITCH收到PC 2的ARP应答后，将其IP和MAC对应关系（192.168.2.2<==>MAC PC 2）记录到自己的ARP表中去，并将PC 1的ICMP请求报文发送给PC 2，报文的目的MAC修改为PC 2的MAC（MAC PC 2），源MAC修改为自己的MAC（MAC S）。同时，在交换芯片的三层表项中根据刚得到的三层转发信息添加表项（内容包括IP、MAC、出口VLAN、出端口），这样后续的PC 1发往PC 2的报文就可以通过该硬件三层表项直接转发了； #9 PC 2收到SWITCH转发过来的ICMP请求报文以后，回应ICMP应答给PC 1。ICMP应答报文的转发过程与前面类似，只是由于SWITCH在之前已经得到PC 1的IP和MAC对应关系了，也同时在交换芯片中添加了相关三层表项，因此这个报文直接由交换芯片硬件转发给PC 1； #10 这样，后续的往返报文都经过查MAC表=>查三层转发表的过程由交换芯片直接进行硬件转发了。 上面就是简单的三层交换的过程了。 二层交换就比三层简单多了，同一个IP网段内的主机互ping，如果不知道对方的MAC地址，就通过ARP协议泛洪，得到了对方的MAC地址以后，再发出ICMP报文，就可以ping通了。