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交换机四种组网方式,你都清楚吗

有朋友经常提到交换机组网方式,这个问题确实常见,在弱电朋友圈里也有讨论到,经常会有人问到200路监控,如何选择交换机?如何进行组网等,那么今天弱电君和大家一起来了解这方面内容。



一、小型网络

接入的用户在100左右的为小型企业网。对于这种小型网络,我们的组网方案为

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在此方案中,把各个办公室划分为独立的vlan并设置一个单独的子网,使用2层交换机来进行接入层,使用中型3层交换机作为核心交换设备来在各个子网间进行数据转发,防火墙运行转换后连接到互联网;


每个2层交换机接入12个左右个用户,并把中型3层交换机的每个接口都设置到不同的vlan之间去,这样做的目的是使各个办公室之间的数据不互相干扰,相应也就提高了每个办公室的上网速度;每个办公室之间的数据都是通过中型3层交换机进行3层转发的,因为交换机的线速转发性能,办公室之间的数据交换并不会出现丢包现象。


上图中的2层交换机建议使用具有16个100M以太网接口或者更多接口的交换机,当然,如果是监控摄像机码率比较高的话,100M交换机估计不行。


该组网方案中并没有出现汇聚层的设备,因为网络的规模太小,就没有必要了。


二、中型企业网络

我们把接入用户规模在300-800的企业网称为中小型企业网,网络一旦规模大了,就不好管理了,就不能使用原理的小型网络的组网方式了,对于这样的网络,可以使用下面的组网方式:

交换机四种组网方式,你都清楚吗2.jpg

随着网络中用户数量的增加,我们仍然使用2层交换机作为纯粹的接入设备,在图中增加一种设备(2层汇聚交换机)来进行汇聚。

这里面我们来补充下汇聚层的作用:

汇聚层,是多台接入层交换机的汇聚点,它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量,并提供到核心层的上行链路,因此汇聚层交换机与接入层交换机比较,需要更高的性能,更少的接口和更高的交换速率。


汇聚层主要承担的基本功能有:

1、汇聚接入层的用户流量,进行数据分组传输的汇聚、转发和交换;

2、根据接入层的用户流量,进行本地路由、过滤、流量均衡、QoS优先级管理,以及安全机制,IP地址转换、流量整形、组播管理等处理;

3、根据处理结果将用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理;

4、完成各种协议的转换(如路由的汇总和重新发布等),以保证核心层连接运行不同的协议的区域。



在2层汇聚交换机与3层交换机之间采用千兆线路进行连接,这样作可以避免由于在网络中数据经过的设备数量增加,为了不导致网络中的数据交换产生较大的延迟。


2层汇聚交换机应该具备众多的100M以太网接口(可汇聚多个2层交换机)和多个千兆以太网接口(提供高速上连能力)。该交换机应该支持全线速转发,支持IEEE802.1q、端口聚合(Trunk)、端口速率控制、优先级队列管理等功能,以满足各种接入场合下的特殊要求。


比较小型企业网的组网方案与中型来说,可以看到,网络只是添加了几台汇聚层的2层交换机和接入层几台交换机,以前的设备都仍然可以使用,因此网络升级的费用相对来说不高。在实际企业中,企业网络会随着用户数量的增加而需要重新规划,那么这种升级方式就使用的比较多。



三、中大型企业网络

对于用户数量超过1000但是少于3000的企业网络,我们的组网方案为:

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首先看这个网络拓扑图看拟有点复杂,但仔细分析它也是与上面的中型网络原理一样,随着网络规模的进一步扩大,只使用一台3层交换机作为网络核心交换可能会降低网络的处理性能,压力过大,会存在一些资源不足的问题。


所有用户产生的流量都会到达这台设备,那么它需要处理的协议数据报数量也就非常庞大,因此如果对于这样规模的网络如果还只使用一台核心设备,那么其CPU将会非常繁忙,在应答用户的数据时延迟必然加大,给用户的感觉就是网络的速度好象变慢了。因此,需要增加一个3层交换机来分担这种压力,这就是网络中出现多个3层交换机的原因。


在3层交换机之间的连接上,可以把多个千兆链路聚合后形成1个更高速率的连接,这样,在多个3层交换机之间并不会导致数据阻塞,仍然保持了网络的高速交换特性。


四、大型网络组网

如果用户的数量超过了5000,我们将其定位为大型企业网,对于这样的网络,我们的组网方案为:

交换机四种组网方式,你都清楚吗4.jpg

首先我们可以分析下这个拓扑图,多了一些交换机。

对于这样大规模的网络,如果采用多台(比如超过4台)3层交换机作为核心设备,那就会加大网络数据交换的延迟(可能有些数据需要经过所有的3层交换机,再算上经过2层接入交换机以及2层汇聚交换机的延迟,将导致数据转发延迟过大,从而导致网络速度的下降)。


所以,需要引入大型交换设备(核心交换机或者核心路由器)来减少数据经过设备的数量。


核心交换机(或者核心路由器)的功能一般都非常强大,因此可以将它直接与互联网相连接,如果企业网需要非常高的安全性,当然也可以在核心交换机与互联网之间使用专门的防火墙设备。


至于接入层是选择百兆交换机还是千兆交换机,这个可以根据用户量带宽而定,前面有讲到过相关内容。


文章分类: 行业新闻