Trunk与三层交换机原理

Posted 2022-06-19

一、简介：Ttunk在网络用语中一般译为：“主干线、中继线、长途线” ，不过一般不用译意，直接使用英文。在路由/交换网络中，Ttunk通常被称为“中继（透传）”。在语音级应用的线路中，Ttunk一般指“主干网络、电话干线”，即两个交换局或交换机之间的连接电路或信道，它为两端设备之间进行转接，作为信令和终端设备数据的传输链路。
二、作用；使同一个VLAN能过跨交换机进行通信。

三、通讯过程：
交换端口有两种模式：access和trunk。连接终端（如PC）用access模式，设备级连接用trunk模式。把access端口加入到某个VLAN，那么这个端口就只将这个VLAN的数据转发给PC，PC发送的数据通过这个端口后会打上这个VLAN的ID，转发到相同VLAN。

四、VLAN标识：
目前最常用的VLAN标识是IEEE 802.1q，它使用一种内部标记机制。中继设备将4字节的标记插入到数据帧内，并重新计算帧校验序列。

五、IEEE 802.1q帧的格式：

（1）2字节标记协议标识符（TPID）包含一个0x8100的固定值，这个特定的TPID值指明了该帧带有802.1q的标记信息。
（2）2字节标记控制信息（TCI）包含了下面的元素。
1）3位的用户优先级（Priority）:802.1g不使用该字段
2）1位的规范格式标识符（CFI）:CFI常用于以太网和令牌环网。在以太网中，CFI的值通常设置为0
3）12位VLAN标识符（VLAN ID）:该字段唯一标识了帧所属的VLAN。VLAN ID可以唯一地标识4096个VLAN，但VLAN 0和VLAN 4095是被保留的。
六、Trunk的配置步骤与命令：

注：Native VLAN 为本征VLAN。它可以不打标识，但此VLAN只能有一个，默认情况下为VLAN 1，也可以更改为其他VLAN。
七、Trunk的其他配置：

八、三层交换：由于Trunk不能实现不同VLAN间通信，需要通过三层设备（路由/三层交换机）来实现，因此才有了三层交换机的问世。

九、传统的MLS（多层交换）：三层引擎处理第一个包，再将信息转给二层继续处理，是一种老式的结构。


十、基于CEF（Cisco快速转发）的MLS：通过查看转发信息库和邻接关系表进行转发，效率较传统快捷甚多。

十一、三层交换机的转发过程：
1、交换机其中四个接口属于VLAN 10，另外四个接口属于VLAN 20，如果交换机已经配置了这两个VLAN的虚接口就好像在交换机的内部虚拟出这两个VLAN的网关。当数据从属于VLAN 10的物理接口进入后，会映射到VLAN 10的虚接口，从而找到自己的网关。

2、如果交换机的接口属于 Trunk模式，那么该接口属于所有的VLAN，交换机会查看数据帧中的标签，并且判断应该“转发”给哪个虚接口。

十二、三层交换机的配置：