交换机四种组网方式

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VIP技术群里也有讨论到，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：

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：

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：

、

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：

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。

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