上回提到，令狐冲在思过崖见到一位仙风道骨的老者，提点令狐冲半夜去思过崖后的山洞受教。
老者名叫风清扬，是华山派元老，由于长期加班过度，身体不适，隐居思过崖以种菜度日。
老者问：
少侠，每次你如果想和一个人通话，需要做什么？
令狐冲答：
查电话簿，找到这个人电话号码，打他电话。
老者问：
那么，下次再想和他通话，需要做什么？
令狐冲答：
在手机通话记录里面找到直接拨打。
老者又问：
那，如果将路由表缓存到交换机ASIC，是不是可以在交换机的ASIC直接查找路由表进行转发？
令狐冲翻了翻白眼，在思索着——
交换机内部的MAC表项存储在CAM存储器中，CAM可以根据查找内容精确匹配，如精确匹配MAC地址并查找出接口。这种存储器存储的表项又被称为LEM (Large Exact Match)，如下图所示：
而路由器查找路由表的方式并非如此。路由器执行的是最长匹配查找，查找的表项被称为LPM(Longest Perfix Match)。如下图所示：
由于路由器执行的是三层转发，转发数据包时，原来的以太网头部将被剥离，替换为新的以太网头部，其源地址为路由器出接口MAC地址，目的地址为对端MAC地址，因此，路由表项还需要关联到ARP表项：
令狐冲在苦苦思索应当如何让交换机具有查找这些表项的能力。
老者拍拍令狐冲肩膀：
少侠，你想想，若在路由表中存储的不是Destination IP Section/Mask这种网段/掩码的方式，而是将IP地址直接存在LEM表中……
令狐冲一拍大腿。就这么干！
三层交换机的转发流程为：
- 根据数据包的MAC地址，在CAM中查询LEM表。如果查询到的出接口为二层port，则直接二层转发，如果查询不到，则在VLAN内泛洪。如果出接口为VLAN Interface，则进入三层转发流程。；
- 三层转发流程中，根据数据包的IP地址查询FIB(Forwarding Information Base)表，如果查询到，则根据目的IP地址，在出接口上查询ARP。
- 若没有ARP表项，触发ARP学习；若有，则将数据包的目的MAC改为ARP表项中的目的MAC，源MAC改为出方向VLAN Interface的MAC并发送；
- 如果在FIB表中查询不到目的IP，则将数据包送到CPU，让CPU查找路由表，并根据路由表查询结果，将FIB表下发到交换机ASIC内部的CAM中。这样，后续指向该IP地址的数据包均可以匹配CAM中这条FIB表，进行快速交换了。
这叫做“一次路由，多次交换”，基于这种机制的交换机叫做三层交换机，能够实现跨VLAN网段的交换，在局域网中可以部分替代路由器的功能。
令狐冲一头扎进实验室，造出了中国第一台三层交换机——S3526，从此，令狐冲又可以和小师妹愉快地线速转发情书了。
好景不长。
由于华山派弟子的扩张，核心三层交换机的CAM表中，需要存储每一个弟子的信息，很快，出现了CAM表存储不下FIB表的情况。大量找不到FIB表的数据包被上送到CPU，CPU疲于奔命，网络大量丢包。
令狐冲临危受命，改进三层交换机。
欲知后事如何，请看下回分解——
上次遗留的思考题：
VLAN ID=0的数据包代表什么？它是在什么协议中用到？
答案：VLAN ID=0的数据包在Profinet RT中使用，代表高优先级实时信令。只有支持Profinet的交换机才能够正确处理这样的数据包，否则会丢弃或修改为默认的VLAN ID(PVID)。
今天的思考题：
在“一次路由，多次交换”的转发流程中，有一个隐藏的小错误，请指出。
