三层交换技术的基本原理：第三层交换是一种网络技术，它将路由模块引入网络交换机，并取代了传统的路由器，实现了交换与路由的结合。根据实际应用情况，灵活地对网络的第二层或第三层进行网络分段。具有三层交换功能的设备是具有第三层路由功能的第二层交换机。第三层交换机的设计基于对IP路由的仔细分析，提取了IP路由中的每个消息必须经过的过程。此过程是非常简化的过程。 IP路由中的大多数数据包都是不包含选项的数据包。因此，在大多数情况下，处理数据包IP选项的工作是多余的。不同网络的消息长度不同。为了适应不同的网络，IP需要实现消息分片的功能。但是，在全以太网环境中，网络帧长度是固定的，因此消息分段也是一项可以忽略的工作。第三层交换技术不使用路由器最长的地址掩码匹配方法，而是使用精确的地址匹配方法进行处理，有利于硬件的快速搜索。它采用使用高速缓存的方法。常用的主机路由放置在硬件查找表中，并且只有高速缓存中无法匹配的项才会通过软件转发。在存储和转发过程中，使用流切换方法。在流交换中，分析第一个数据包以确定它代表流还是具有相同源地址和目标地址的一组数据包。如果第一个数据包具有正确的特性，则标识流中的后续数据包将具有相同的优先级，并且同一数据流中的后续数据包将基于第二层切换到目标地址，第三层切换为为实现高速切换，采用流量切换方式。它改进了IP路由的处理，实现了简化的IP转发过程，并使用专用的ASIC芯片来实现硬件转发，因此大多数消息处理可以在硬件中实现，而只有很少的消息。需要，整个系统的转发性能可以提高数千倍，具有相同性能的设备成本也大大降低。每个VLAN对应一个IP网段。在第二层上，VLAN被隔离，这与第二层交换机中的交换引擎的功能完全相同。不同IP网段之间的访问必须跨越VLAN，并且必须使用三层转发引擎提供的VLAN间路由功能。在使用第2层交换机和路由器的网络中，每个需要与其他IP网段进行通信的IP网段都需要使用路由器接口作为网关。第3层转发引擎等效于传统网络中的路由器。当需要与其他VLAN通信时，必须在第3层交换引擎上分配路由接口以用作VLAN网关。第3层交换机上的路由接口位于第3层转发引擎和第2层转发引擎上。它是通过配置转发芯片来实现的。与路由器接口不同，它是不可见的。这是说明通信过程的示例。假设使用IP协议的两个站点A和B通过第三层交换机进行通信。当发送站A开始发送时，它将自己的IP地址与站B的IP地址进行比较，以确定站B是否与其自身在同一子网中。如果目标站B和发送站A在同一子网中，则第二层转发将被执行。如果两个站点不在同一子网中，则发送站点A要与目的站点B进行通信，则发送站点A将发送第三个消息。层交换机的第3层交换模块发送ARP（地址解析）数据包。三层交换模块解析发送站A的目的IP地址，并向目的IP地址网段发送ARP请求。站B收到此ARP请求后，将其MAC地址答复给第3层交换模块。三层交换模块保存该地址并回复给发送站A。同时，它向第二层交换引擎的MAC地址表发送站B的MAC地址。从那时起，由A到B发送的所有数据包都将移交给第二层交换过程，并且可以高速交换信息。