三层交换机如何配置，才算最大发挥其功能？
对于弱电工程从业者来说，“交换机”一直都是关注的焦点。广义的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备，它像是“开关”一样的存在。交换机没出现之前，我们常用的就是hub集线器。用它的话，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试，很不高效。但交换机不同，它不仅有网桥、集线器和集线器的所有功能，还提供了更先进的功能，比如如虚拟局域网（vlan）和更高的性能。
根据功能的不同，交换机分为二层交换机和三层交换机。
今天的文章给你科普的是“三层交换机”，它处在osi七层模型的第三层，所以叫三层交换机。
三层交换机你需要了解的机制有哪些？
没有办法实操，该怎么练手掌握？
在企业内具体部署时，又该如何操作
三层交换机的转发机制
你必须了解
三层以太网交换机的转发机制主要分为两个部分：二层转发和三层交换。
二层转发包含mac 地址和vlan二层转发；三层转发主要涉及到两个关键的线程：地址学习线程、报文转发线程，这个和二层的线程是类似的。
02 三层交换机配置
在模拟器上该怎么练习？
首先，需要你了解vlan、了解基本的路由原理、了解客户端设置网关的作用。
并且你安装好了模拟器，这里用的是cisco packet tracer。
实验步骤如下：
01 二层交换机配置 （划a为主干链路接口）
switch(config)#vlan 10
switch(config)#vlan 20
switch(config)#int range f0/1-10
switch(config-if-range)#switchport access vlan 10
switch(config)#int range f0/11-20
switch(config-if-range)#switchport access vlan 20
switch(config)#int f0/24
switch(config-if)#switchport mode trunk
02 三层交换机配置配置（创建vlan、设置主干链路接口、设置svi接口地址、启用路由功能）
switch(config)#ip routing#启用三层交换机的路由功能
switch(config)#vlan 10
switch(config)#vlan 20
switch(config)#int f0/24
switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
switch(config-if)#switchport mode trunk
switch(config)#int vlan 10#创建svi10
switch(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0#设置svi10的ip，该地址是vlan10的网关
switch(config)#int vlan 20#创建svi20
switch(config-if)#ip address 192.168.20.254 255.255.255.0#设置svi20的ip，该地址是vlan20的网关
03 配置pc（设置ip、设置网关）
pc0地址设置，该主机属于vlan10
pc1地址设置，该主机属于vlan20
04 测试连通性
03 企业应用配置实例
在企业中，不同部门可能需要区分管理，设置不同的网络权限，同时也需要一定的安全防护，这时你就会需要用到三层网管交换机作为核心交换机。
本文以tl-sg5428pe作为核心交换机为例，介绍在企业网络中配置三层交换机的方法。网络拓扑如下：
出现的问题
访客网络可以访问互联网，但不能访问内部其他网络
不同部门之间不能互相访问
产品部可以访问互联网和服务器，研发部不能访问互联网，只能访问服务器
服务器网段不能访问外网
问题分析
每个网络设置vlan，通过设置访问控制限制不同网络的访问权限
开启arp防护、dhcp侦听保障网络安全
配置步骤
01 网络规划
为方便设备管理，需要将路由器、交换机、ac、ap等设备划分到一个vlan中，同时需要保证每个网络都划分vlan。
本例中三层网管交换机的端口1连接路由器，端口2连接ac，具体vlan划分和端口规划情况如下所示：
注：网络地址的大小请根据企业规模灵活配置，本例中网络掩码配置为24位。
02 设置端口类型
根据规划表格，在“vlan->802.1q vlan->端口配置”中，选中1-18口，端口类型下拉选择general，点击提交。
03 划分vlan
在“vlan->802.1q vlan->vlan配置”中，创建vlan10，tagged端口列表中选择对应的3-6号端口，点击提交。
其余vlan重复步骤即可，完成后vlan列表如下：
04 设置接口参数
在“路由功能->接口”中，输入vlan id号，ip地址模式选择static，输入网络参数如下图所示，点击创建。
其余vlan重复步骤即可，完成后接口列表如下：
05 设置dhcp服务器
在“路由功能->dhcp服务器->dhcp服务器”中，启用dhcp服务。注意因为需要ac管理ap，所以dhcp服务器中需要填写option字段，如下option 60填写“tp-link”，option 138填写ac的ip地址，本例为192.168.23.253。
在“路由功能->dhcp服务器->地址池设置”中，输入相应的网络参数如下图所示，点击添加。
其余vlan重复步骤即可，完成后dhcp地址池列表如下：
06 设置路由参数
由于产品部、员工无线网络、访客网络需要连接互联网，所以需要设置相应路由使数据能转发出去。
在“路由功能->静态路由->ipv4静态路由”中，设置相应参数如下图所示，注意下一跳为路由器地址，本例为192.168.23.1。
07 网络权限设置
在交换机中主要通过acl来控制访问权限，本例使用其中的标准ip acl进行配置，其余的mac acl等原理类似。
由于交换机默认规则是转发所有数据，acl控制是逐条匹配的，所以各网络所需规则如下：
产品部：禁止访问研发部网络。
研发部：只允许访问服务器，禁止访问其余网络。
员工无线网络：禁止访问产品部、研发部、服务器网络。
访客网络：禁止访问产品部、研发部、员工无线网络、服务器网络。
以研发部为例，具体设置如下：
新建一个acl id
标准ip acl的id号范围是500-1499，本例使用520。在“访问控制->acl配置->新建acl”中，输入520，点击创建即可。
再根据需求创建acl规则
在“访问控制->acl配置->标准ip acl”中，下拉选择创建的acl 520，输入规则id 21，安全操作选择允许，源ip为研发部ip，目的ip为服务器ip。如下图所示，完成后点击提交。
禁止访问其余网络的规则，如下所示：
完成后acl 520列表，如下图所示：
最后绑定至相应vlan中
在“访问控制->acl绑定配置->vlan绑定”中，下拉选择acl 520，输入vlan id号20，点击添加。如下图所示：
其余网络重复上述三个步骤即可，注意每个网络都需要创建一个acl id号以进行vlan的绑定。
其余网络创建后的acl列表如下：
08 网络安全设置
为保障内网的网络安全，在三层交换机中建议开启arp防护、dhcp侦听。
arp防护
防护功能需要先进行四元绑定。在“网络安全->四元绑定”中有手动绑定和扫描绑定，手动绑定输入相应参数即可，扫描绑定设置如下图所示。
绑定后可以在防护范围内进行防护选择。
防arp欺骗
在“网络安全->arp防护->防arp欺骗”中，选择启用源mac、目的mac和ip验证，填入作用的vlan id号，点击启用。如下如所示：
dhcp侦听
dhcp主要作用是集中分配和管理ip地址，通常我们是通过路由器或三层网管交换机充当dhcp服务器的角色，但如果网络中有其他能够分配dhcp的非法服务器，也会给客户端分配不正确的ip，导致终端无法上网，网络结构紊乱。
而开启“dhcp侦听”功能，添加授信端口，可以让终端和服务器只能从授信端口接收发送dhcp offer报文，从而能正确的进行网络通信。
设置方法：
在“网络安全->dhcp侦听->全局配置”中，启用dhcp侦听，输入作用的vlan id，点击提交，如下图所示：
若交换机连接有合法dhcp服务器如路由器或ac或其他服务器，则需要进行端口配置，将dhcp服务器所在端口设置为授信端口。
在“网络安全->dhcp侦听->端口配置”中设置为授信端口，如下图所示。
本例中路由器和ac均无需开启dhcp服务，故无需做设置。
通过以上设置，即完成了企业组网中三层网管交换机的设置，且实现了相应的访问控制和网络安全需求。注意保存配置以免掉电导致配置丢失。
以下简要介绍下此例中er系列路由器、web网管交换机中的重要设置。路由器、ac、web网管交换机中的一些基本管理设置、上网设置、无线设置再此不做介绍。
09 路由器设置
数据转发到路由器后需要设置napt规则才能将数据转发出去，也需要设置到核心交换机的静态路由以将互联网数据转发到内网中。
在此以tl-er6220g为例简单介绍er系列路由器的设置方法。在“传输控制->nat设置->napt”中，点击新增，输入相应参数如下图，点击确定。
其余vlan重复步骤即可，完成后napt规则列表如下：
注意：由于研发部和服务器网段不能访问互联网，所以不做napt设置。
在“传输控制->路由设置->静态路由”中，点击新增，输入相应参数如下图，点击确定。注意此处的下一跳地址为三层网管交换机地址，本例为192.168.23.2。
完成后静态路由列表如下：
注意：由于研发部和服务器网段不能访问互联网，所以不做静态路由设置。
10 二层交换机vlan设置
在二层交换机中同样需要进行vlan划分以对接三层交换机。
本文以员工网络所在交换机为例进行vlan 30的设置。其余网络所在交换机设置同样。
在“vlan->802.1q vlan”中选中启用并点击应用
在输入框中输入30，选择对应的端口，选为tagged，完成后点击添加。
添加完成后，vlan列表如下：
设置端口pvid
在“vlan->802.1q vlan pvid设置”中，选中vlan30中untagged的端口，pvid框输入30，点击应用进行保存。
端口类型为tagged的16口作为级联口，保持默认pvid值为1即可。设置后如下如所示：
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02 三层交换机配置
在模拟器上该怎么练习？
首先，需要你了解vlan、了解基本的路由原理、了解客户端设置网关的作用。
并且你安装好了模拟器，这里用的是cisco packet tracer。
实验步骤如下：
01 二层交换机配置 （划a为主干链路接口）
switch(config)#vlan 10
switch(config)#vlan 20
switch(config)#int range f0/1-10
switch(config-if-range)#switchport access vlan 10
switch(config)#int range f0/11-20
switch(config-if-range)#switchport access vlan 20
switch(config)#int f0/24
switch(config-if)#switchport mode trunk
02 三层交换机配置配置（创建vlan、设置主干链路接口、设置svi接口地址、启用路由功能）
switch(config)#ip routing#启用三层交换机的路由功能
switch(config)#vlan 10
switch(config)#vlan 20
switch(config)#int f0/24
switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
switch(config-if)#switchport mode trunk
switch(config)#int vlan 10#创建svi10
switch(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0#设置svi10的ip，该地址是vlan10的网关
switch(config)#int vlan 20#创建svi20
switch(config-if)#ip address 192.168.20.254 255.255.255.0#设置svi20的ip，该地址是vlan20的网关
03 配置pc（设置ip、设置网关）
pc0地址设置，该主机属于vlan10
pc1地址设置，该主机属于vlan20
04 测试连通性
03 企业应用配置实例
在企业中，不同部门可能需要区分管理，设置不同的网络权限，同时也需要一定的安全防护，这时你就会需要用到三层网管交换机作为核心交换机。
本文以tl-sg5428pe作为核心交换机为例，介绍在企业网络中配置三层交换机的方法。网络拓扑如下：
出现的问题
访客网络可以访问互联网，但不能访问内部其他网络
不同部门之间不能互相访问
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开启arp防护、dhcp侦听保障网络安全
配置步骤
01 网络规划
为方便设备管理，需要将路由器、交换机、ac、ap等设备划分到一个vlan中，同时需要保证每个网络都划分vlan。
本例中三层网管交换机的端口1连接路由器，端口2连接ac，具体vlan划分和端口规划情况如下所示：
注：网络地址的大小请根据企业规模灵活配置，本例中网络掩码配置为24位。
02 设置端口类型
根据规划表格，在“vlan->802.1q vlan->端口配置”中，选中1-18口，端口类型下拉选择general，点击提交。
03 划分vlan
在“vlan->802.1q vlan->vlan配置”中，创建vlan10，tagged端口列表中选择对应的3-6号端口，点击提交。
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04 设置接口参数
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07 网络权限设置
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产品部：禁止访问研发部网络。
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以研发部为例，具体设置如下：
新建一个acl id
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再根据需求创建acl规则
在“访问控制->acl配置->标准ip acl”中，下拉选择创建的acl 520，输入规则id 21，安全操作选择允许，源ip为研发部ip，目的ip为服务器ip。如下图所示，完成后点击提交。
禁止访问其余网络的规则，如下所示：
完成后acl 520列表，如下图所示：
最后绑定至相应vlan中
在“访问控制->acl绑定配置->vlan绑定”中，下拉选择acl 520，输入vlan id号20，点击添加。如下图所示：
其余网络重复上述三个步骤即可，注意每个网络都需要创建一个acl id号以进行vlan的绑定。
其余网络创建后的acl列表如下：
08 网络安全设置
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arp防护
防护功能需要先进行四元绑定。在“网络安全->四元绑定”中有手动绑定和扫描绑定，手动绑定输入相应参数即可，扫描绑定设置如下图所示。
绑定后可以在防护范围内进行防护选择。
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dhcp侦听
dhcp主要作用是集中分配和管理ip地址，通常我们是通过路由器或三层网管交换机充当dhcp服务器的角色，但如果网络中有其他能够分配dhcp的非法服务器，也会给客户端分配不正确的ip，导致终端无法上网，网络结构紊乱。
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设置方法：
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在“网络安全->dhcp侦听->端口配置”中设置为授信端口，如下图所示。
本例中路由器和ac均无需开启dhcp服务，故无需做设置。
通过以上设置，即完成了企业组网中三层网管交换机的设置，且实现了相应的访问控制和网络安全需求。注意保存配置以免掉电导致配置丢失。
以下简要介绍下此例中er系列路由器、web网管交换机中的重要设置。路由器、ac、web网管交换机中的一些基本管理设置、上网设置、无线设置再此不做介绍。
09 路由器设置
数据转发到路由器后需要设置napt规则才能将数据转发出去，也需要设置到核心交换机的静态路由以将互联网数据转发到内网中。
在此以tl-er6220g为例简单介绍er系列路由器的设置方法。在“传输控制->nat设置->napt”中，点击新增，输入相应参数如下图，点击确定。
其余vlan重复步骤即可，完成后napt规则列表如下：
注意：由于研发部和服务器网段不能访问互联网，所以不做napt设置。
在“传输控制->路由设置->静态路由”中，点击新增，输入相应参数如下图，点击确定。注意此处的下一跳地址为三层网管交换机地址，本例为192.168.23.2。
完成后静态路由列表如下：
注意：由于研发部和服务器网段不能访问互联网，所以不做静态路由设置。
10 二层交换机vlan设置
在二层交换机中同样需要进行vlan划分以对接三层交换机。
本文以员工网络所在交换机为例进行vlan 30的设置。其余网络所在交换机设置同样。
在“vlan->802.1q vlan”中选中启用并点击应用
在输入框中输入30，选择对应的端口，选为tagged，完成后点击添加。
添加完成后，vlan列表如下：
设置端口pvid
在“vlan->802.1q vlan pvid设置”中，选中vlan30中untagged的端口，pvid框输入30，点击应用进行保存。
端口类型为tagged的16口作为级联口，保持默认pvid值为1即可。设置后如下如所示：
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