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详解大型园区网交换设计

发布时间:2017-04-23 11:41      点击:     关注官方微博:

什么是园区网?

什么是园区网?

园区网顾名思义,指一个园区内的网络(园区一般包含多栋建筑),比如医院,学校,政府单位的网络都可以叫做园区网。后来园区网使用比较广泛,不一定要一个园区,一栋楼或者一层楼甚至是几个办公室也可以叫做小型园区网,或者叫企业网。与园区网相对的还有数据中心网络,运营商网络,分支机构/移动办公网络等。

园区网交换设计

完整的园区网包含交换、路由、安全、无线、网络优化、网络管理,我们先谈一谈最基础的交换设计。

1. 总体交换架构设计

总体交换架构设计

分区域设计:各个功能模块,分为不同区域,如办公楼、教学楼、宿舍楼,便于将来扩展。比如将来要增加实验楼或者图书馆,直接新增一个区域接口,以前的区域不用变化。同时分区域也能做安全隔离,如宿舍楼都是学生,喜欢折腾黑客软件,如果不做区域隔离,可能造成全校断网,做了隔离,只影响宿舍楼一个区域。如上图,整个园区网划分成了网络出口、核心区域、办公楼、教学楼、宿舍楼几个区域。

分层次设计:传统接入,汇聚,核心三层设计

一般楼层部署接入交换机,每栋楼拥有楼宇汇聚交换机,核心交换机部署在网络中心。各层次功能如下:

接入:用户接入,安全控制

汇聚:流量汇聚,策略,FW/IPS

核心:数据高速转发

扁平化趋势:如今数据中心在谈大二层,园区网与之相似的也有一个概念叫扁平化,主要思想是功能集中与上收,把以前需要接入做的安全控制,汇聚做的策略,防火墙入侵检测等功能都上收到核心交换机。因为现在核心交换机性能已经足够强大,这样能极大简化管理。(一个大型园区可能有3000台接入,以前配置认证需要在3000台交换机去配置,而扁平化之后,只需要在2台核心上配置)

出口路由器:主要实现NAT,提供多业务接口(如POS、ATM接口)

2. 园区网二层交换设计(传统MSTP + VRRP)

园区网二层交换设计

传统园区网二层一般终结在汇聚交换机,如上图所示,以办公楼为例,用户网关在汇聚层,接入和汇聚使用MSTP+VRRP实现网关和链路冗余。(受限于篇幅,原理和配置详见与视频课程)

3. 园区网二层交换设计(横向虚拟化)

园区网二层交换设计

  • 横向虚拟化技术:把几台同等级的设备(如接入,汇聚,核心)虚拟成一台,结合链路捆绑,能有效避免环路。常见横向虚拟化技术有VSS/CSS_iSTACK/IRF/VSU。
  • 横向虚拟化优势

1. 简化网络管理(八虚一,以前管理八台,现在只需管理一台)

2. 提升链路带宽(传统STP会阻塞链路)

3. 增加网络可靠性(收敛快,虚拟化毫秒级)

当然虚拟化技术也有劣势,如虚拟化为厂商私有协议,无法实现跨厂商对接。

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