網(wǎng)絡(luò)骨干少不了三層交換
在校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)中,從骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)骨干、匯聚層都有三層交換機(jī)的用武之地,尤其是核心骨干網(wǎng)一定要用三層交換機(jī),否則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)成千上萬(wàn)臺(tái)的計(jì)算機(jī)都在一個(gè)子網(wǎng)中,不僅毫無(wú)安全可言,也會(huì)因?yàn)闊o(wú)法分割廣播域而無(wú)法隔離廣播風(fēng)暴。
  如果采用傳統(tǒng)的路由器,雖然可以隔離廣播,但是性能又得不到保障。而三層交換機(jī)的性能非常高,既有三層路由的功能,又具有二層交換的網(wǎng)絡(luò)速度。二層交換是基于MAC尋址,三層交換則是轉(zhuǎn)發(fā)基于第三層地址的業(yè)務(wù)流;除了必要的路由決定過(guò)程外,大部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程由二層交換處理,提高了數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的效率。
  三層交換機(jī)通過(guò)使用硬件交換機(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(guò)程效率提高,解決了傳統(tǒng)路由器軟件路由的速度問(wèn)題。因此可以說(shuō),三層交換機(jī)具有“路由器的功能、交換機(jī)的性能”。

連接子網(wǎng)少不了三層交換
  同一網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)如果超過(guò)一定數(shù)量(通常在200臺(tái)左右,視通信協(xié)議而定),就很可能會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上大量的廣播而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸效率低下。為了避免在大型交換機(jī)上進(jìn)行廣播所引起的廣播風(fēng)暴,可將其進(jìn)一步劃分為多個(gè)虛擬網(wǎng)(VLAN)。但是這樣做將導(dǎo)致一個(gè)問(wèn)題:VLAN之間的通信必須通過(guò)路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是傳統(tǒng)路由器也難以勝任VLAN之間的通信任務(wù),因?yàn)橄鄬?duì)于局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)流量來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的普通路由器的路由能力太弱。
  而且千兆級(jí)路由器的價(jià)格也是非常難以接受的。如果使用三層交換機(jī)上的千兆端口或百兆端口連接不同的子網(wǎng)或VLAN,就在保持性能的前提下,經(jīng)濟(jì)地解決了子網(wǎng)劃分之后子網(wǎng)之間必須依賴路由器進(jìn)行通信的問(wèn)題,因此三層交換機(jī)是連接子網(wǎng)的理想設(shè)備。

使用三層交換機(jī)的好處
  除了優(yōu)秀的性能之外,三層交換機(jī)還具有一些傳統(tǒng)的二層交換機(jī)沒(méi)有的特性,這些特性可以給校園網(wǎng)和城域教育網(wǎng)的建設(shè)帶來(lái)許多好處,列舉如下。

高可擴(kuò)充性
  三層交換機(jī)在連接多個(gè)子網(wǎng)時(shí),子網(wǎng)只是與第三層交換模塊建立邏輯連接,不像傳統(tǒng)外接路由器那樣需要增加端口,從而保護(hù)了用戶對(duì)校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)的投資。并滿足學(xué)校3~5年網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用快速增長(zhǎng)的需要。

高性價(jià)比
  三層交換機(jī)具有連接大型網(wǎng)絡(luò)的能力,功能基本上可以取代某些傳統(tǒng)路由器,但是價(jià)格卻接近二層交換機(jī)?,F(xiàn)在一臺(tái)百兆三層交換機(jī)的價(jià)格只有幾萬(wàn)元,與高端的二層交換機(jī)的價(jià)格差不多。

內(nèi)置安全機(jī)制
  三層交換機(jī)可以與普通路由器一樣,具有訪問(wèn)列表的功能,可以實(shí)現(xiàn)不同VLAN間的單向或雙向通訊。如果在訪問(wèn)列表中進(jìn)行設(shè)置,可以限制用戶訪問(wèn)特定的IP地址,這樣學(xué)校就可以禁止學(xué)生訪問(wèn)不健康的站點(diǎn)。
  訪問(wèn)列表不僅可以用于禁止內(nèi)部用戶訪問(wèn)某些站點(diǎn),也可以用于防止校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)外部的非法用戶訪問(wèn)校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)資源,從而提高網(wǎng)絡(luò)的安全。

適合多媒體傳輸
  教育網(wǎng)經(jīng)常需要傳輸多媒體信息,這是教育網(wǎng)的一個(gè)特色。三層交換機(jī)具有QoS(服務(wù)質(zhì)量)的控制功能,可以給不同的應(yīng)用程序分配不同的帶寬。

例如,在校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)中傳輸視頻流時(shí),就可以專門為視頻傳輸預(yù)留一定量的專用帶寬,相當(dāng)于在網(wǎng)絡(luò)中開(kāi)辟了專用通道,其他的應(yīng)用程序不能占用這些預(yù)留的帶寬,因此能夠保證視頻流傳輸?shù)姆€(wěn)定性。而普通的二層交換機(jī)就沒(méi)有這種特性,因此在傳輸視頻數(shù)據(jù)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)視頻忽快忽慢的抖動(dòng)現(xiàn)象。
  另外,視頻點(diǎn)播(VOD)也是教育網(wǎng)中經(jīng)常使用的業(yè)務(wù)。但是由于有些視頻點(diǎn)播系統(tǒng)使用廣播來(lái)傳輸,而廣播包是不能實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)段的,這樣VOD就不能實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)段進(jìn)行;如果采用單播形式實(shí)現(xiàn)VOD,雖然可以實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)段,但是支持的同時(shí)連接數(shù)就非常少,一般幾十個(gè)連接就占用了全部帶寬。而三層交換機(jī)具有組播功能,VOD的數(shù)據(jù)包以組播的形式發(fā)向各個(gè)子網(wǎng),既實(shí)現(xiàn)了跨網(wǎng)段傳輸,又保證了VOD的性能。

9

計(jì)費(fèi)功能 在高校校園網(wǎng)及有些地區(qū)的城域教育網(wǎng)中,很可能有計(jì)費(fèi)的需求,因?yàn)槿龑咏粨Q機(jī)可以識(shí)別數(shù)據(jù)包中的IP地址信息,因此可以統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)流量,可以按流量計(jì)費(fèi),也可以統(tǒng)計(jì)計(jì)算機(jī)連接在網(wǎng)絡(luò)上的時(shí)間,按時(shí)間進(jìn)行計(jì)費(fèi)。而普通的二層交換機(jī)就難以同時(shí)做到這兩點(diǎn)。子網(wǎng)間的傳輸帶寬可以任意分配。
在傳統(tǒng)路由器中,每個(gè)串口都可以連接子網(wǎng),而這種通過(guò)路由器傳輸?shù)淖泳W(wǎng)速率直接受接口帶寬的限制。不同的是,第三層交換機(jī)將多個(gè)端口定義為一個(gè)虛擬網(wǎng)(VLAN),將由多個(gè)端口組成的虛擬網(wǎng)作為一個(gè)虛擬網(wǎng)接口,將其中的信息通過(guò)組成虛擬網(wǎng)的端口發(fā)送給第三層交換機(jī),由于可以任意指定端口數(shù)目,子網(wǎng)之間的傳輸帶寬便不受限制。

10

信息資源配置合理。由于采用第三層交換機(jī)連接的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其存取子網(wǎng)的資源率與存取全局網(wǎng)的資源率沒(méi)有區(qū)別,設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的服務(wù)器就沒(méi)有什么意義了。通過(guò)直接在全局網(wǎng)絡(luò)中建立服務(wù)器群,在保證寬帶內(nèi)聯(lián)網(wǎng)傳輸速率的前提下,既能節(jié)約成本,又能充分利用集群服務(wù)器的軟硬件資源優(yōu)勢(shì),更能合理配置和管理各種信息資源。這個(gè)問(wèn)題在路由器組網(wǎng)中是很難解決的。

11

降低成本。
在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中,由于人們通常只使用兩層交換機(jī)來(lái)組成同一個(gè)廣播域子網(wǎng),通過(guò)路由器來(lái)連接各個(gè)子網(wǎng),使得企業(yè)網(wǎng)絡(luò)形成了內(nèi)部網(wǎng),而路由器價(jià)格昂貴,因此支持內(nèi)部網(wǎng)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)不能降低設(shè)備成本?,F(xiàn)在,在內(nèi)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,人們使用第三層交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),不僅可以對(duì)虛擬的子網(wǎng)進(jìn)行任意的子網(wǎng)劃分,而且還可以通過(guò)交換機(jī)的三層路由功能完成子網(wǎng)之間的通信,即建立子網(wǎng)和內(nèi)聯(lián)子網(wǎng)都可以通過(guò)交換機(jī)來(lái)完成,極大地節(jié)省了昂貴的路由器。

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