交換機(jī)的四種組網(wǎng)方式你都了解嗎？

前天弱電行業(yè)網(wǎng)發(fā)布監(jiān)控的幾種組網(wǎng)方式，有朋友問到600個(gè)監(jiān)控點(diǎn)位用什么交換機(jī)合適？200路監(jiān)控，如何選擇交換機(jī)?如何進(jìn)行組網(wǎng)等？在選擇交換機(jī)之前，我先要了解項(xiàng)目的組網(wǎng)框架，確實(shí)了組網(wǎng)框架，選擇相關(guān)設(shè)備顯得更加清楚。

我們今天來看下交換機(jī)的四種組網(wǎng)方式，算是前天文章的加強(qiáng)版了。

一、小型網(wǎng)絡(luò)

接入的用戶在100左右的為中小型企業(yè)網(wǎng)。這里面涉及到一個(gè)問題，很多朋友問到過，100路網(wǎng)絡(luò)需要使用核心交換機(jī)嗎？

基本在50路以下無需用核心交換機(jī)，二層交換機(jī)加路由器即可，而100路監(jiān)控屬于一個(gè)中小型的網(wǎng)絡(luò)，他的網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)壓力不大，也不小，隨時(shí)可能會(huì)有數(shù)據(jù)延時(shí)的情況發(fā)生。

核心交換機(jī)一般都是為三層交換機(jī)，具有高效路由及vlan劃分等一些網(wǎng)管功能。三層核心交換機(jī)通過使用硬件機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了IP的路由功能，其優(yōu)化的路由軟件使得路由過程效率提高，解決了傳統(tǒng)路由器軟件路由的速度問題。三層核心交換機(jī)還有重要的作用就是在保證速度高效率的情況下連接子網(wǎng)。

另外也具有很好的擴(kuò)展性，由于預(yù)留了各種擴(kuò)展模塊接口，后續(xù)如有設(shè)備添加，不需要對(duì)原來的網(wǎng)絡(luò)布局和原來的設(shè)備進(jìn)行改動(dòng)就可以直接擴(kuò)充設(shè)備，保護(hù)了原有的投資。

所以對(duì)于這種中小型網(wǎng)絡(luò)，我們的組網(wǎng)方案為：

在此方案中，把各個(gè)辦公室劃分為獨(dú)立的vlan并設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的子網(wǎng)，使用2層交換機(jī)來進(jìn)行接入層，使用中型3層交換機(jī)作為核心交換設(shè)備來在各個(gè)子網(wǎng)間進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，防火墻運(yùn)行轉(zhuǎn)換后連接到互聯(lián)網(wǎng)；

每個(gè)2層交換機(jī)接入12個(gè)左右個(gè)用戶，并把中型3層交換機(jī)的每個(gè)接口都設(shè)置到不同的vlan之間去，這樣做的目的是使各個(gè)辦公室之間的數(shù)據(jù)不互相干擾，相應(yīng)也就提高了每個(gè)辦公室的上網(wǎng)速度；每個(gè)辦公室之間的數(shù)據(jù)都是通過中型3層交換機(jī)進(jìn)行3層轉(zhuǎn)發(fā)的，因?yàn)榻粨Q機(jī)的線速轉(zhuǎn)發(fā)性能，辦公室之間的數(shù)據(jù)交換并不會(huì)出現(xiàn)丟包現(xiàn)象。

上圖中的2層交換機(jī)建議使用具有16個(gè)100M以太網(wǎng)接口或者更多接口的交換機(jī)，當(dāng)然，如果是監(jiān)控?cái)z像機(jī)碼率比較高的話，100M交換機(jī)估計(jì)不行。

該組網(wǎng)方案中并沒有出現(xiàn)匯聚層的設(shè)備，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的規(guī)模太小，就沒有必要了。

二、中型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)

我們把接入用戶規(guī)模在300-800的企業(yè)網(wǎng)稱為中小型企業(yè)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)一旦規(guī)模大了，就不好管理了，就不能使用原理的小型網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式了，對(duì)于這樣的網(wǎng)絡(luò)，可以使用下面的組網(wǎng)方式：

隨著網(wǎng)絡(luò)中用戶數(shù)量的增加，我們?nèi)匀皇褂?層交換機(jī)作為純粹的接入設(shè)備，在圖中增加一種設(shè)備（2層匯聚交換機(jī)）來進(jìn)行匯聚。

這里面我們來補(bǔ)充下匯聚層的作用：

匯聚層，是多臺(tái)接入層交換機(jī)的匯聚點(diǎn)，它必須能夠處理來自接入層設(shè)備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路，因此匯聚層交換機(jī)與接入層交換機(jī)比較，需要更高的性能，更少的接口和更高的交換速率。

匯聚層主要承擔(dān)的基本功能有：

1、匯聚接入層的用戶流量，進(jìn)行數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)膮R聚、轉(zhuǎn)發(fā)和交換；

2、根據(jù)接入層的用戶流量，進(jìn)行本地路由、過濾、流量均衡、QoS優(yōu)先級(jí)管理，以及安全機(jī)制，IP地址轉(zhuǎn)換、流量整形、組播管理等處理；

3、根據(jù)處理結(jié)果將用戶流量轉(zhuǎn)發(fā)到核心交換層或在本地進(jìn)行路由處理；

4、完成各種協(xié)議的轉(zhuǎn)換（如路由的匯總和重新發(fā)布等），以保證核心層連接運(yùn)行不同的協(xié)議的區(qū)域。

在2層匯聚交換機(jī)與3層交換機(jī)之間采用千兆線路進(jìn)行連接，這樣做可以避免由于在網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)經(jīng)過的設(shè)備數(shù)量增加，為了不導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換產(chǎn)生較大的延遲。

2層匯聚交換機(jī)應(yīng)該具備眾多的100M以太網(wǎng)接口（可匯聚多個(gè)2層交換機(jī)）和多個(gè)千兆以太網(wǎng)接口（提供高速上連能力）。該交換機(jī)應(yīng)該支持全線速轉(zhuǎn)發(fā)，支持IEEE802.1q、端口聚合（Trunk）、端口速率控制、優(yōu)先級(jí)隊(duì)列管理等功能，以滿足各種接入場(chǎng)合下的特殊要求。

比較小型企業(yè)網(wǎng)的組網(wǎng)方案與中型來說，可以看到，網(wǎng)絡(luò)只是添加了幾臺(tái)匯聚層的2層交換機(jī)和接入層幾臺(tái)交換機(jī)，以前的設(shè)備都仍然可以使用，因此網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的費(fèi)用相對(duì)來說不高。在實(shí)際企業(yè)中，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)會(huì)隨著用戶數(shù)量的增加而需要重新規(guī)劃，那么這種升級(jí)方式就使用的比較多。

三、中大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)

對(duì)于用戶數(shù)量超過1000但是少于3000的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，我們的組網(wǎng)方案為：

、

首先看這個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D看似有點(diǎn)復(fù)雜，但仔細(xì)分析它也是與上面的中型網(wǎng)絡(luò)原理一樣，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，只使用一臺(tái)3層交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)核心交換可能會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的處理性能，壓力過大，會(huì)存在一些資源不足的問題。

所有用戶產(chǎn)生的流量都會(huì)到達(dá)這臺(tái)設(shè)備，那么它需要處理的協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)量也就非常龐大，因此如果對(duì)于這樣規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)如果還只使用一臺(tái)核心設(shè)備，那么其CPU將會(huì)非常繁忙，在應(yīng)答用戶的數(shù)據(jù)時(shí)延遲必然加大，給用戶的感覺就是網(wǎng)絡(luò)的速度好像變慢了。因此，需要增加一個(gè)3層交換機(jī)來分擔(dān)這種壓力，這就是網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)多個(gè)3層交換機(jī)的原因。

在3層交換機(jī)之間的連接上，可以把多個(gè)千兆鏈路聚合后形成1個(gè)更高速率的連接，這樣，在多個(gè)3層交換機(jī)之間并不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)阻塞，仍然保持了網(wǎng)絡(luò)的高速交換特性。

四、大型網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)

如果用戶的數(shù)量超過了5000，我們將其定位為大型企業(yè)網(wǎng)，對(duì)于這樣的網(wǎng)絡(luò)，我們的組網(wǎng)方案為：

首先我們可以分析下這個(gè)拓?fù)鋱D，多了一些交換機(jī)。

對(duì)于這樣大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，如果采用多臺(tái)（比如超過4臺(tái)）3層交換機(jī)作為核心設(shè)備，那就會(huì)加大網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換的延遲（可能有些數(shù)據(jù)需要經(jīng)過所有的3層交換機(jī)，再算上經(jīng)過2層接入交換機(jī)以及2層匯聚交換機(jī)的延遲，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)延遲過大，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)速度的下降）。

所以，需要引入大型交換設(shè)備（核心交換機(jī)或者核心路由器）來減少數(shù)據(jù)經(jīng)過設(shè)備的數(shù)量。

核心交換機(jī)(或者核心路由器)的功能一般都非常強(qiáng)大，因此可以將它直接與互聯(lián)網(wǎng)相連接，如果企業(yè)網(wǎng)需要非常高的安全性，當(dāng)然也可以在核心交換機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)之間使用專門的防火墻設(shè)備。

至于接入層是選擇百兆交換機(jī)還是千兆交換機(jī)，這個(gè)可以根據(jù)用戶量帶寬而定，前面有講到過相關(guān)內(nèi)容。

編輯：黃飛

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