传统的MSL、交换机将数据流中第一个数据包转发给三层引擎，后者以软件交换的方式对数据包进行处理。对数据流中第一个包进行路由处理后，三层引擎对硬件交换组织进行编程，使之为后续的数据包选择路由，这个过程称为一次路由多次交换，也就是说交换机的三层引擎只需要处理数据流中第一个数据包，后续数据包全部由硬件来执行转发，这样就实现了三层交换的线速转发

三层交换机上、三层引擎处理数据流第一个包

交换机从三层引擎获悉二层重写信息，在硬件中创建三层交换的条目负责重写和后续转发数据流中的后续数据包

该过程称为：一次路由多次交换。

我的理解

如图：位于VLAN 1 的PC向位于VLAN 2的PC发送一个数据，当数据帧到达三层交换机，会打上VLAN 1的标签，查看源MAC地址有没有在自己表中，没有就记录学习到表中（接口---MAC—VLAN 1），再查看目的MAC地址，发现不是在同一个广播域中，将数据流中第一个数据包交给三层引擎进行处理，三层引擎查看目的IP，进行路由寻址，完成后重新进行二层封装，并通过对应接口转发，当VLAN 2的PC回应三层交换机时，此时在三层交换机形成的三层交换条目表：0/1 1.1 11-11 vlan 1、0/2 2.1 22-11 vlan 2 下一次当vlan 1 的这台PC再向VLAN 2的那台PC发送数据时，直接进行二层转发，不会经过路由，称为一次路由多次交换。

1.3 基于CEF的三层交换

（目前最常用）

与传统的三层交换机不同的是，CEF预先根据路由表学习路由信息后存储在FIB（转发信息库），REF预先根据ARP表（IP地址—MAC地址）生成邻接表，直接进行硬件转发。传统的三层交换至少需要软件查询一次路由表后才能建立转发条目，才能使用硬件转发

1.3.1维护的两张表

转发信息库（FIB）相当于路由表

邻接关系表（MAC地址信息）

1.3.2 工作原理

1主机A向主机B发送单播数据包

2三层交换机查找FIB表（类似路由表），找到下一跳地址

3三层交换机查找下一条地址对应的MAC地址

4直接进行硬件转发

二、虚接口引入

2.1 场景一：三层交换机上的接口属于不同的VLAN

主机A发送数据给主机B，主机A是属于vlan10的，主机B是属于·vlan 20的，主机A发送数据进入三层交换机VLAN 10接口，引入三层交换机的vlan 10虚接口，由vlan 10 虚接口转发到vlan 20虚接口，再通过属于vlan 20的物理接口直接转发出去。

2.2 场景二：三层交换机上所有接口属于Trunk口

Trunk不能连接主机，因为主机只能属于某一个VLAN

主机A发送数据给主机C，主机A属于VLAN 10 主机C属于VLAN 30, 三层交换所有接口属于trunk口，所以主机和三层交换机之间应该使用二层交换机来连接，图中未展示，二层交换机区分不同的vlan 并打上vlan标签，三层交换机因为接口都是trunk，能接收所以的vlan数据，主机A通过二层交换机后打上vlan 10标签，通过二层交换转发给三层交换机，三层交换机通过trunk口接收到二层交换机发送来的数据，拆掉标签，根据目的IP发现是发送vlan 30 的数据，打上vlan 30 的标签，通过trunk口转发出去，通过二层交换机接收三层交换机发送的数据，到达二层交换机后，发现是发往vlan 30 发数据，拆除标签，通过对应接口转发给主机C