應(yīng)用三層交換降低組網(wǎng)成本

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利用三層交換接入解決方案，對于規(guī)模大、下聯(lián)節(jié)點(diǎn)多的網(wǎng)絡(luò)，有助于降低組網(wǎng)成本。

目前越來越多的公司需要組建自己的企業(yè)網(wǎng)，將公司的總部與分布在不同城市和地域的分公司或辦事處連接起來，提高公司辦事效率，增強(qiáng)市場競爭能力?？墒莻鹘y(tǒng)路由器組網(wǎng)模式的缺點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)，路由器成本高、擴(kuò)展能力差以及維護(hù)管理復(fù)雜的因素制約了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和推廣。而利用三層交換接入解決方案，對于規(guī)模大、下聯(lián)節(jié)點(diǎn)多的網(wǎng)絡(luò)，有助于降低其組網(wǎng)成本。

路由器的價格相對于交換機(jī)來說比較昂貴，而且低端路由器不支持G.703 （ITU頒布的有關(guān)各種數(shù)字接口的物理和電氣特性的標(biāo)準(zhǔn),包括64kbps和2.048Mbps的接口）的直接接入，必須使用G/V轉(zhuǎn)換器設(shè)備。在分支節(jié)點(diǎn)中，一般不會配置高端路由器，即使低端路由器也要比交換機(jī)貴數(shù)倍，所以三層交換接入解決方案，對于規(guī)模越大、下聯(lián)節(jié)點(diǎn)越多的網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省的資金就越可觀。

三層交換機(jī)組網(wǎng)優(yōu)勢

●  端口密度大和擴(kuò)展能力強(qiáng)。

由于路由器存在接口數(shù)量少（例如Cisco 7513路由器能提供最大E1端口密度僅為168個）、單端口價格高的特點(diǎn)，如果使用交換機(jī)就不存在端口數(shù)量的限制，例如Cisco Catalyst 6509交換機(jī)的10/100M端口的密度可以達(dá)到336個，對于更多數(shù)量的接入還可通過級聯(lián)支持更多的端口。

●  數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。

路由器的包轉(zhuǎn)發(fā)率一般為幾百kpps，總線帶寬2Gbps; 而交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)率可達(dá)150Mpps以上，背板帶寬更可高達(dá)32Gbps。由此可以看出，三層交換機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于路由器。

●  支持豐富協(xié)議。

三層交換機(jī)與路由器一樣，支持IP、IPX、DECnet等眾多的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，路由協(xié)議如RIP（Routing Information Protocol，路由信息協(xié)議）、OSPF（Open Shortest-Path First,開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議）、訪問例表等，交換機(jī)都能夠?qū)崿F(xiàn)，而交換機(jī)特有的一些功能路由器則無法實(shí)現(xiàn)。

●  支持冗余通道。

當(dāng)冗余通道是相同的數(shù)字通道時，交換機(jī)有個特有的功能就是將兩條以上的相同物理鏈路集合成一條邏輯鏈路，帶寬累加，只要其中一條鏈路是好的，就可保持連通性。該功能在3Com的設(shè)備上定義為Trunk，在Cisco設(shè)備上定義為Channel，其原理類似，都是在物理鏈路層實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)冗余通道是數(shù)字通道和模擬通道并存時，必須用路由器，為避免動態(tài)路由占用廣域網(wǎng)帶寬，在分支節(jié)點(diǎn)可根據(jù)使用產(chǎn)品不同而選用HSRP(Hot Standby Routing Protocol，熱備份路由器協(xié)議)或VRRP(Virtual Router Routing Protocol，虛擬路由器冗余協(xié)議)，中心端可在局域網(wǎng)中用RIP或OSPF動態(tài)路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)路由器與交換機(jī)之間的路由信息交換。

●  性能價格比高。

路由器與交換機(jī)的性能和價格本是不可比較的，但從成本來看，路由器的單端口設(shè)備費(fèi)用遠(yuǎn)高于交換機(jī)。例如交換機(jī)的每個端口都是10M～100M自適應(yīng),甚至可配置1000M的光端口,而路由器的一個2M的E1端口高達(dá)1萬元人民幣,如果采用155兆端口模塊則價格高達(dá)十幾萬元人民幣,一臺具有一定E1端口接入數(shù)量的路由器需幾十萬元人民幣，而一臺支持三層的中低端交換機(jī)需幾萬元人民幣，高端核心交換機(jī)也僅需幾十萬元。在經(jīng)濟(jì)實(shí)力有限的企業(yè)，適當(dāng)采用三層交換解決方案，不失為節(jié)約成本的一個好方法。

案例分析

以某公司信息網(wǎng)為例，它是典型的星型結(jié)構(gòu)，以總公司為中心連接各市分公司。在這種通過數(shù)字通道下聯(lián)許多節(jié)點(diǎn)的星型廣域網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，若用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接模式，會存在兩個制約技術(shù)方案的重要因素，即路由器設(shè)備有限的處理能力和高昂的成本。

總公司和各市分公司各配置1臺CISCO C3560E三層交換機(jī)，全網(wǎng)采用OSPF路由協(xié)議?？偣镜椒止倦娐穾挒?M數(shù)字電路，先由電信公司將2 個E1電路捆綁成4M電路，再通過光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成以太網(wǎng)接口接入C3560E交換機(jī)的以太端口。

假設(shè)總公司網(wǎng)段為192.18.1.0，各分公司網(wǎng)段為192.18.2.0～192.18.25.0，廣域網(wǎng)段位192.118.XX.XX，啟用OSPF路由協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟姼綀D。

具體配置如下:

●  在總公司C3560交換機(jī)上劃分vlan1、vlan2、vlan3等虛擬局域網(wǎng)，其中vlan1連接內(nèi)部網(wǎng)、vlan2連接廣州分公司、 vlan3連接珠海公司，使用超級終端通過CONSOLE口進(jìn)入交換機(jī)超級用戶模式

創(chuàng)建  vlan 1

[C3560]vlan 1                        

[C3560-vlan1]port ethernet0/1      

!

[C3560]interface vlan 1           

[C3560-vlan-interface1]ip addess 192.18.1.1 255.255.255.250

!

 [C3560]vlan 2          

[C3560-vlan2]port ethernet0/2

!

[C3560]interface vlan 2           

[C3560-vlan-interface2]ip addess 192.118.2.1 255.255.255.252

!

 [C3560]interface vlan 3           

[C3560-vlan-interface3]ip addess 192.118.3.1 255.255.255.252

!

…

啟用OSPF協(xié)議:

[C3560]ip routing                        

[C3560] router ospf 1

[C3560-ospf]  network 192.18.1.0 0.0.0.255  area 18 

[C3560-ospf] network 192.118.2.0 0.0.0.255 area 18

[C3560-ospf] network 192.118.3.0 0.0.0.255 area 18

…

●  分公司的配置:

在C3560交換機(jī)上配置f0/1用于連接總公司的廣域網(wǎng):

C3560(config) #int f0/1

C3560(config-if) #ip address 192.118.32.2 255.255.255.252

由于采用以太網(wǎng)模式，必須啟用廣播模式:

C3560(config-if) #ip directed-broadcast     

C3560(config-if) #no ip mroute-cache

C3560(config-if) #speed auto

C3560(config-if) #full-duplex

配置廣州公司接口f0/2用于連接內(nèi)網(wǎng):

C3560(config) #int f0/2

C3560(config-if) #ip address 192.18.2.254 255.255.255.0

啟用OSPF協(xié)議:

[C3560]#ip routing

[C3560]#router ospf 1

[C3560-ospf] # router-id 198.118.2.2

[C3560-ospf] #redistribute static

[C3560-ospf] #network 192.18.2.0 0.0.0.255 area 18

[C3560-ospf]#network 192.118.2.0 0.0.0.255 area 18

[C3560-ospf]#network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 18

…

其他分公司的配置可參照上面的配置文件，不同處為各分公司的IP地址分配不同。從設(shè)備配置文檔可以看出通過該方式組網(wǎng)簡單易學(xué)，不僅可以節(jié)約網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費(fèi)用，而且可以降低網(wǎng)絡(luò)管理員的技術(shù)門坎，使網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和升級更加方便。(ccw)