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交换机四种组网方式，一文了解清楚

一、小型网络

接入的用户在100左右的为中小型企业网。这里面涉及到一个问题，很多朋友问到过，100路网络需要使用核心交换机吗？

基本在50路以下无需用核心交换机，二层交换机加路由器即可，而100路监控属于一个中小型的网络，他的网络承担压力不大，也不小，随时可能会有数据卡顿的情况发生。

核心交换机一般都是为三层交换机，具有路由及vlan划分等一些网管功能。三层核心交换机通过使用硬件机构实现了IP的路由功能，其优化的路由软件使得路由过程效率提高，解决了传统路由器软件路由的速度问题。三层核心交换机还有重要的作用就是在保证速度率的情况下连接子网。S6720-SI是业内Zui强大性能的多速率盒式交换机之一，提供全线速多速率100M/1G/2。

另外也具有很好的扩展性，由于预留了各种扩展模块接口，后续如有设备添加，不需要对原来的网络布局和原来的设备进行改动就可以直接扩充设备，保护了原有的投资。

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；产品外观产品特性和优势更多的端口组合S5700-EI支持多种上行扩展插卡，提供高密度的GE/10GE上行接口。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。

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、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）。5G端口可作为高速率AP接入，顺应网络带宽需求日益膨胀的趋势。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。通过建立和维护DHCPSnooping绑定表，对不符合绑定表项的报文直接丢弃。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。该系列交换机支持统一用户管理功能，屏蔽了接入层设备能力和接入方式的差异，支持802。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）。S12700提供百万硬件表项规格：高达1MMAC表项，3MFIB表项，支撑大容量终端接入，在IPv6、物联网演进上具备业界优先的扩展性。

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。

网络交换机接口知识总结！

交换机（Switch）意为“开关”是一种用于电（光）信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。

交换机是使用非常广泛的网络设备，多台网络设备的局域网，交换机是必不可少的设备。

各种交换机接口

     1、RJ-45接口

     这种接口就是我们现在常见的网络设备接口，俗称"水晶头"，专业术语为RJ-45连接器，属于双绞线以太网接口类型。RJ-45插头只能沿固定方向插入，设有一个塑料弹片与RJ-45插槽卡住以防脱落。

     这种接口在10Base-T以太网、100Base-TX以太网、1000Base-TX以太网中都可以使用，传输介质都是双绞线，不过根据带宽的不同对介质也有不同的要求，特别是1000Base-TX千兆以太网连接时，至少要使用超五类线，要保证稳定高速的话还要使用6类线。S12700系列敏捷交换机S12700是面向下一代园区网核心设计开发的敏捷交换机，采用全可编程架构，灵活快速满足业务需求，新业务6个月即可上线。

     2、SC光纤接口

     SC光纤接口在100Base-TX以太网时代就已经得到了应用，因此当时称为100Base-FX(F是光纤单词fiber的缩写)，不过当时由于性能并不比双绞线突出但是成本却较高，因此没有得到普及，现在业界大力推广千兆网络，SC光纤接口则重新受到重视。产品概述S5730-HI千兆以太网交换机系列（以下简称S5730-HI），是华为公司全新研发的新一代敏捷交换机，提供全千兆接入及万兆上行端口，并提供扩展插槽用于上联端口扩展。

     光纤接口类型很多，SC光纤接口主要用于局网交换环境，在一些千兆交换机和路由器上提供了这种接口，它与RJ-45接口看上去很相似，不过SC接口显得更扁些，其明显区别还是里面的触片，如果是8条细的铜触片，则是RJ-45接口，如果是一根铜柱则是SC光纤接口。S7700系列提供S7703、S7706、S7710、S7712四种产品形态，通过CLOS架构支持不断扩展的交换能力和端口密度。

     3、AUI接口

     AUI接口专门用于连接粗同轴电缆，早期的网卡上有这样的接口与集线器、交换机相连组成网络，现在一般用不到了。

     AUI接口是一种"D"型15针接口，之前在令牌环网或总线型网络中使用，可以借助外接的收发转发器(AUI-to-RJ-45)，实现与10Base-T以太网络的连接。

     4、FDDI接口

     FDDI是目前成熟的LAN技术中传输速率较高的一种，具有定时令牌协议的特性，支持多种拓扑结构，传输媒体为光纤。

     光纤分布式数据接口(FDDI)是由美国国家标准化组织(ANSI)制定的在光缆上发送数字信号的一组协议。FDDI使用双环令牌，传输速率可以达到100Mbps。

     CCDI是FDDI的一种变型，它采用双绞铜缆为传输介质，数据传输速率通常为100Mbps。

     FDDI-2是FDDI的扩展协议，支持语音、视频及数据传输，是FDDI的另一个变种，称为FDDI全双工技术(FFDT)，它采用与FDDI相同的网络结构，但传输速率可以达到200Mbps。

     由于使用光纤作为传输媒体具有容量大、传输距离长、抗干扰能力强等多种优点，常用于城域网、校园环境的主干网、多建筑物网络分布的环境，于是FDDI接口在网络骨干交换机上比较常见，现在随着千兆的普及，一些千兆交换机上也开始使用这种接口。

     5、调试接口

     这个接口我们知道，它是用来配置交换机的，所以只有网管型交换机才有。而且还要注意，并不是所有网管型交换机都有，那是因为交换机的配置方法有多种，如通过Telnet命令行方式、Web方式、TFTP方式等。支持基于流的限速功能，每个端口支持8个队列，支持WRR、SP、WRR＋SP多种队列调度算法，有效地保证高品质的语音、视频和数据等网络业务质量。虽然理论上来说，交换机的基本配置必须通过调试（控制）端口，但有些品牌的交换机的基本配置在出厂时就已配置好了，不须要进行诸如IP地址、基本用户名之类的基本配置，所以这类网管型交换机就不用提供这个调试接口了，而且就目前来说还占多数。这类交换机通常只需要通过简单的Telnet或Java程序的Web方式进行一些配置即可。

     当然也有一些交换机还是提供了调试接口的，但要注意的是，用于交换机配置的调试端口并不是所有交换机都一样，有的采用与Cisco路由器一样的RJ-45类型调试接口。

交换机交换的方式

直通式（Cut Through）

直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个数据包时，检查该包的包头，获取包的目的地址，启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现交换功能。交换机CloudEngine8860（简称CE8860）系列交换机是新一代高性能、高密度、低时延灵活插卡以太网交换机。由于不需要，延迟非常小、交换非常快，这是它的优点。它的缺点是，因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来存储，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能提供错误检测能力。由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通，而且容易丢包。

存储转发（Store ＆ Forward）

存储转发方式是计算机网络领域应用蕞为广泛的方式。它把输入端口的数据包检查，在对错误包处理后才取出数据包的目的地址，通过查找表转换成输出端口送出包。利用DHCPSnooping的信任端口特性，还可以保证DHCP服务器的合法性。正因如此，存储转发方式在数据处理时缓存大，这是它的不足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测，有效地改善网络性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换，保持高速端口与低速端口间的协同工作。　

碎片隔离（Fragment Free）

这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够64个字节，如果小于64字节，说明是假包，则丢弃该包；如果大于64字节，则发送该包。这种方式也不提供数据校验。它的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。