园区网交换的设计及选型的基本原则
软工小能手
2024-04-23 23:20
网络特别是路由结构完全由一个机构来管理。但是很多时候,园区网的使用效率不高,尤其是关键业务得不到保证。园区网通常是指大学的校园网及企业的内部网(intranet) 。下面来了解它吧!
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。
园区网产品选型的基本原则
园区网中包含哪些产品?
如上图,中小型网络可能只包含交换机,防火墙或路由器。但大型园区网除了最常见的交换机、路由器,还有无线、安全(防火墙/入侵检测/行为管理/防病毒等)、优化产品(流控/缓存/APM等)。
园区网产品选型基本原则
1. 满足需求(使用需求、用户要求、深层次需求)
使用需求:我有1000人,你总不能给我选择一个只能带500人的设备。
用户要求:虽然百兆也可以用,但用户要求了全千兆网络。
深层次需求:这个就复杂了,总结就是钱和权。如果客户想挣钱,产品选型一般选择高端,把项目做大(为什么?试想:如果项目100W,答应给客户20%回扣就只有20W,如果把项目做成500W,客户就能挣100W);如果客户想把项目做成样板/业界标杆,你就需要给客户推新产品/新方案(比如SDN,云计算,虚拟化等等)
2. 扩展性(性能、功能、接口)
这个顾名思义,比如现在只有500人,将来扩展到1000人(如果不知道将来多少人,交换机接口一般考虑30%冗余);现在用千兆上行,将来使用万兆上行,将来要上IPSEC VPN等等,产品选型的时候都要考虑到后期性能/功能/接口各方面的扩展。
3. 控标(产品选型和方案设计阶段考虑后期招投标)
有时产品选型和方案设计选用多种产品均可,比如出口选择防火墙和路由均可,需要考虑招投标影响,比如哪个产品更好控标,更能抬高友商价格。
4. 预算/回扣(“中国特色”,卖高端大家都赚得多)
我们做的很多项目都是财政资金,说白了就是花的“公家”钱(教育,医疗,政府,军工无一例外)比如今年申请了500预算,你不用完,年底财政回收,而且明年还会卡你预算。所以大家都会发现,我们实际项目中很多产品都会高于实际需求。回扣问题,前面特殊需求已经讲过了。
5. 灵活控制/经验(没有统一标准)
实际项目产品选型时非常灵活的,比如网络出口很多时候可以选择路由器,防火墙,甚至是行为管理或者流控设备,都具备路由功能,都可以做NAT,就需要根据自己的习惯于经验去做灵活控制。
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
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:一般指局域网出外网的路由器,或者指一个企业、小区、单位、城域网、省级网络、国家网络与外界网络直接相连的那台路由器。
出口路由器IP点击电脑开始--运行,输入CMD ,在打开的命令窗口内输入命令:ipconfig/all
回车,在本地连接下的网关IP ,就是路由器的出口IP。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)
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。
3. 园区网二层交换设计(横向虚拟化)
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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