什么是三層交換機一次路由多次交換？

首先講講三層交換機的結構：ASIC芯片和CPU

ASIC芯片用于完成二層和三層的轉發，內部包含用于二層轉發的MAC地址表和用于IP轉發的三層轉發表。

CPU用于轉發的控制，主要維護一些軟件表項（包括路由表，ARP表），并根據軟件表項的轉發信息來配置ASIC的硬件三層轉發表。

真正決定高速轉交換轉發的是ASCIC的二三層硬件表項，而ASIC的硬件表來源于CPU維護的軟件表項。

A與B在不同VLAN，中間通過三層交換機的SVI（Vlanif口）接口進行路由轉發。

A ping B過程分析如下：

1.主機A檢查目標B的IP地址，發現與自己不在同一個網段，因此需通過網關轉發，首先查詢ARP緩存，沒找到網關的MAC，所以廣播ARP請求（目標MAC為全F，源MAC為A的MAC，源IP為A的IP，目標IP為網關IP），請求網關的MAC地址；

2.三層交換機收到后，發現是廣播幀，進行解封裝，發現目標IP是給自己的，所以返回ARP應答，通過ARP應答把自己的MAC告訴A

3.A收到ARP應答后，更新ARP緩存，再重新封裝ICMP(目標MAC為網關，源MAC為A，目標IP為B，源IP為A)，交換機收到以后，首先根據報文的源MAC+VlanID更新到MAC表，根據報文的目的MAC+VID進行查MAC表，發現匹配自己的三層接口的MAC表項（說明：三層交換機給分配SVI的IP地址時，會在交換機的MAC表項中添加三層接口的MAC+VID），當報文中的目的MAC與這個三層接口的MAC表項匹配時，就進行三層轉發，查找三層表項，因為第一次是空的，所以查找失敗，于是將報文交給CPU進行軟件處理，CPU根據目標IP進行查找路由，匹配到一個直連網段，于是查找ARP表，第一次還是空的，所以查找失敗，則在目標網段進行廣播ARP請求B的MAC地址，B收到后給出ARP應答，

4.交換機收到應答，更新MAC表和ARP表，同時重新封裝ICMP發送給B（目標MAC為B,源MAC為三層交換接口的MAC，目標IP為B，源IP為A）。同時，交換機的三層表項根據剛剛得到到三層轉發信息添加表項（包括IP，MAC，VLAM，出接口），這樣后續的報文如果匹配三層表項，就可以直接進行硬件轉發了，這樣就叫做一次路由多次交換。B收到后給出ICMP應答，就是以上過程的逆過程，所以PING通了。