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首先，想要理解三层交换机相关知识，我们需要理解（二层设备）交换机（数据链路层）和（三层设备）路由器（网络层）的相关知识，对二层（数据帧）转发和三层（数据包）转发原理理解的基础上，理解MAC地址表、ARP缓存表和路由表的相关知识。
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如果谈到三层交换机必然离不开对VLAN划分和Trunk链路的理解，简单来说，VLAN划分的目的主要是为了解决网络中广播风暴的产生，其导致的结果是属于同一网段不同VLAN的主机是无法正常通信的；而Trunk链路的由来是为了实现不同交换机之间相同VLAN的主机相互通信，那么我们会考虑这样的一个问题：在局域网划分VLAN后，局域网中不同VLAN的主机之间是如何进行互相通信的呢?
这就需要三层交换技术来帮我们解决这样的问题。
说到三层交换就不得不谈一下它的前身：单臂路由——单臂路由（router-on-a-stick）是指在路由器的一个接口上通过配置子接口（或“逻辑接口”，并不存在真正物理接口）的方式，实现原来隔离的不同VLAN（虚拟局域网）之间的互联互通。
逻辑子接口的概念：路由器的物理接口可以被划分成多个逻辑接口（或者认为是虚接口），这些被划分后的逻辑接口被形象的称为子接口。值得注意的是这些逻辑子接口不能被单独的开启或关闭，也就是说，当物理接口被开启或关闭时，所有的该接口的子接口也随之被开启或关闭。
那么单臂路由的原理是什么呢？
实验目的：实现2个不同VLAN的间的通信
实验环境:
1.GNS3软件
2.2台初始化的PC主机+1台初始化的交换机+1台初始化的路由器
3.如果主机使用的是虚拟机，那么需要将虚拟机的防火墙全部关闭，否则会后期影响数据传输.
实验过程：
1.GNS3软件，将2台PC主机+1台交换机+1台路由器准备好
2.我们用网线将之全部连接起来，根据个人喜好定义每一个IP地址，PC2和PC3在同一个VLAN中，写在端口旁边，方 便自己输入IP地址 和检查。
3配置交换机：创建VLAN，Trunk链路的搭建
输入查看VLAN信息 看看VLAN是否生成（指令：show vlan-sw b)
搭建Trunk链路
4.配置路由器
直接配置路由地址的话 是配不上去的，因为直接配置地址，只有一个物理接口，不能直接配置2个地址，我们要做
Trunk的封装
f0/0.2 192.168.20.1/24 也是同样的方式设置！~！（f0/0.2封装到VLAN20）
现在做的逻辑子接口还是无效的 因为没有真是的物理接口做支撑，所以我们要再进 f0/0接口
5.把PC机的IP地址配置好，用PC1连PC2看看实验能否成功
6.PC1和PC2互通 成功
总结：上述实验重点是理解什么是逻辑子接口，而后就是通过抓包来理解单臂路由的原理，其实在单臂路由中，交换机主要负责封装和拆除标签，而路由器主要是负责路由转发和VLAN转换。