【正文】 第 4章 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型 第 4章 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型 一個(gè)大型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可能涉及到各種各樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求分析和擴(kuò)展性要求，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是構(gòu)建一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)非常關(guān)鍵的一環(huán)。 本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)： ■ 了解交換機(jī)、路由器、防火墻、服務(wù)器等設(shè)備的性能指標(biāo)和主流產(chǎn)品； ■ 掌握交換機(jī)、路由器、防火墻、服務(wù)器等設(shè)備的選型方法和技巧； ■ 了解寬帶路由器、 UPS、網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備等的性能指標(biāo)和主流產(chǎn)品； ■ 掌握寬帶路由器、 UPS、網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備等的選型方法和技巧； ■ 了解網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的性能指標(biāo)和主流產(chǎn)品； ■ 掌握網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的選型方法和技巧。 交換機(jī)及其選型 交換機(jī)簡介 交換機(jī) (switch)是集線器的換代產(chǎn)品，其作用也是將傳輸介質(zhì)的線纜匯聚在一起，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的連接。但集線器工作在 OSI模型的物理層，而交換機(jī)工作在OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層。交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的作用主要表現(xiàn)在以下幾方面： 1. 提供網(wǎng)絡(luò)接口 2. 擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)接口 3. 擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)范圍 交換機(jī)及其選型 交換機(jī)的分類 1. 可網(wǎng)管交換機(jī)和傻瓜交換機(jī) 以交換機(jī)是否可管理，可以將交換機(jī)劃分為可網(wǎng)管交換機(jī)和傻瓜交換機(jī)兩種類型。 2. 固定端口交換機(jī)和模塊化交換機(jī) 以交換機(jī)的結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)，交換機(jī)可分為固定端口交換機(jī)和模塊化交換機(jī)兩種不同的結(jié)構(gòu)。 3. 接入層交換機(jī)、匯聚層交換機(jī)和核心層交換機(jī) 以交換機(jī)的應(yīng)用規(guī)模為標(biāo)準(zhǔn)，交換機(jī)被劃分為接入層交換機(jī)、匯聚層交換機(jī)和核心層交換機(jī)。 交換機(jī)及其選型 4. 二、三、四層交換機(jī) 根據(jù)交換機(jī)工作在 OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型的協(xié)議層不同，交換機(jī)又可以分為第二層交換機(jī)、第三層交換機(jī)、第四層交換機(jī)等。 5. 快速以太網(wǎng)交換機(jī)、吉比特以太網(wǎng)交換機(jī)和 10吉比特以太網(wǎng)交換機(jī) 依據(jù)交換機(jī)所提供的傳輸速率為標(biāo)準(zhǔn)，可以將交換機(jī)劃分為快速以太網(wǎng)交換機(jī)、吉比特以太網(wǎng)交換機(jī)和 10吉比特以太網(wǎng)交換機(jī)等。 6. 對稱交換機(jī)和非對稱交換機(jī) 依據(jù)交換機(jī)端口速率的一致性為標(biāo)準(zhǔn)，可將交換機(jī)分為對稱交換機(jī)或非對稱交換機(jī)兩類。 交換機(jī)及其選型 1. 轉(zhuǎn)發(fā)速率 轉(zhuǎn)發(fā)速率通常以“ Mpps”來表示，即每秒能夠處理的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。轉(zhuǎn)發(fā)速率體現(xiàn)了交換引擎的轉(zhuǎn)發(fā)功能，該值越大，交換機(jī)的性能越強(qiáng)勁。 2. 端口吞吐量 端口吞吐量反映交換機(jī)端口的分組轉(zhuǎn)發(fā)能力，通?？梢酝ㄟ^兩個(gè)相同速率的端口進(jìn)行測試，吞吐量是指在沒有幀丟失的情況下，設(shè)備能夠接受的最大速率。 交換機(jī)及其選型 3. 背板帶寬 背板帶寬是交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬體現(xiàn)了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為 Gbps，也叫交換帶寬。 4. 端口種類 交換機(jī)按其所提供的端口種類不同主要包括三種類型的產(chǎn)品，它們分別是純百兆端口交換機(jī)、百兆和千兆端口混和交換機(jī)、純千兆端口交換機(jī)。每一種產(chǎn)品所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境各不相同，核心骨干網(wǎng)絡(luò)上最好選擇千兆產(chǎn)品，上連骨干網(wǎng)絡(luò)一般選擇百兆 /千兆混和交換機(jī)，邊緣接入一般選擇純百兆交換機(jī)。 交換機(jī)及其選型 5. MAC地址數(shù)量 每臺交換機(jī)都維護(hù)著一張 MAC地址表，記錄 MAC地址與端口的對應(yīng)關(guān)系，交換機(jī)就是根據(jù) MAC地址將訪問請求直接轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)端口上的。存儲的 MAC地址數(shù)量越多，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的速度和效率也就越高，抗 MAC地址溢出供給能力也就越強(qiáng)。 6. 緩存大小 交換機(jī)的緩存用于暫時(shí)存儲等待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)。如果緩存容量較小，當(dāng)并發(fā)訪問量較大時(shí)，數(shù)據(jù)將被丟棄，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通訊失敗。 交換機(jī)及其選型 7. 支持網(wǎng)管類型 網(wǎng)管功能是指網(wǎng)絡(luò)管理員通過網(wǎng)絡(luò)管理程序?qū)W(wǎng)絡(luò)上的資源進(jìn)行集中化管理的操作，包括配置管理、性能和記賬管理、問題管理、操作管理和變化管理等。一臺設(shè)備所支持的管理程度反映了該設(shè)備的可管理性及可操作性，現(xiàn)在交換機(jī)的管理通常是通過廠商提供的管理軟件或通過滿足第三方管理軟件的管理來實(shí)現(xiàn)的。 8. VLAN支持 一臺交換機(jī)是否支持 VLAN是衡量其性能好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。 交換機(jī)及其選型 9. 支持的網(wǎng)絡(luò)類型 一般情況下，固定配置式不帶擴(kuò)展槽的交換機(jī)僅支持一種類型的網(wǎng)絡(luò)，機(jī)架式交換機(jī)和固定配置式帶擴(kuò)展槽的交換機(jī)則可以支持一種以上類型的網(wǎng)絡(luò)。一臺交換機(jī)所支持的網(wǎng)絡(luò)類型越多，其可用性、可擴(kuò)展性越強(qiáng)。 10. 冗余支持 冗余強(qiáng)調(diào)了設(shè)備的可靠性，也就是當(dāng)一個(gè)部件失效時(shí)，相應(yīng)的冗余部件能夠接替工作，使設(shè)備繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。冗余組件一般包括管理卡、交換結(jié)構(gòu)、接口模塊、電源、機(jī)箱風(fēng)扇等。對于提供關(guān)鍵服務(wù)的管理引擎及交換結(jié)構(gòu)模塊，不僅要求冗余，還要求這些部件具有“自動(dòng)切換”的特性，以保證設(shè)備冗余的完整性。 交換機(jī)及其選型 2023年中國交換機(jī)市場上品牌關(guān)注度較高的交換機(jī)品牌分別是 H3C、思科、 TPLINK和 DLink，其品牌關(guān)注度均超過 10%，明顯領(lǐng)先于其他品牌。而 IPCOM、華為和騰達(dá)的品牌關(guān)注度雖然較為接近 10%，但也與排名前四的品牌有一定差距，除以上品牌外，其他競爭者關(guān)注度均在 2%以下。 交換機(jī)及其選型 1. H3C交換機(jī) 主要產(chǎn)品系列： H3C E12 H3C S1000、 H3C S1200、H3C S1500、 H3C S2100、 H3C S3100、 H3C S3600、 H3C S5000、 H3C S5100、 H3C S5500、 H3C S5600、 H3C S5800、 H3C S7500、 H3C S7600、 H3C S9500、 H3C S12500等幾個(gè)系列。 用戶常用的交換機(jī) ： S1016RCN、 S1224RCN、S1526CN、 LS2126EIENTAC、 LS310026TPSIHLS360028TPSI、 S512028PSI、 S550024PSI、 S580032C、 LS7506E、 S950 S12508等。 交換機(jī)及其選型 2. 思科交換機(jī) 網(wǎng)絡(luò)集成項(xiàng)目中常見的 Cisco交換機(jī)主要有 1900系列、2900系列、 3500系列、 6500系列、 8500系列等，它們分別使用在網(wǎng)絡(luò)的低端、中端和高端。 (1)低端產(chǎn)品 Cisco典型的低端交換機(jī)產(chǎn)品主要是 1900系列和 2900系列 ，但常用的是 2900系列 。 2900系列交換機(jī)的產(chǎn)品型號主要包括 WSC 2912XL、WSC291824TTC、 WSC2924XL、 WSC2950G24EIDC 、WSC296024TTL 等。需要說明的是， Cisco的低端交換機(jī)產(chǎn)品在交換機(jī)市場上并不占特別的優(yōu)勢，因?yàn)?IPCOM、 Dlink等公司的產(chǎn)品具有更好的性能價(jià)格比。 交換機(jī)及其選型 (2)中端產(chǎn)品 Cisco中端交換機(jī)產(chǎn)品主要包括 C3500系列、 C3750系列、 C4500系列、 C4900系列。在 Cisco中端交換機(jī)產(chǎn)品中， C3500系列和 C3750系列最具代表性，使用也非常廣泛。其中，比較常用的產(chǎn)品有 C356024TSS、C356024TSE、 C3560G24PSS、 C356048TSS、 C375024TSS、 C3750G24TSE、 C375024PSS 、 C3750G24TS 、 C375048TSS等。 交換機(jī)及其選型 (3)高端產(chǎn)品 Cisco的高端交換機(jī)產(chǎn)品主要用來滿足園區(qū)主干網(wǎng)的高性能要求。目前，最為常用的是 C6500系列和C8500系列。它們能夠?yàn)閳@區(qū)網(wǎng)提供高性能、多層交換的解決方案，專門為需要千兆擴(kuò)展、可用性高、多層交換的應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)。 Catalyst 6500系列交換機(jī)具有 3插槽、 6插槽、 9插槽和 13插槽的機(jī)箱， Catalyst 8500系列交換機(jī)具有 5插槽或 13插槽的機(jī)箱，這兩個(gè)系列交換機(jī)都具有端口密度大、速度快、多層交換、容錯(cuò)性能好等特點(diǎn)。 交換機(jī)及其選型 3. DLink交換機(jī) 主要產(chǎn)品系列： DES1000、 DES1100、 DES1200、DES1500、 DES3000、 DES3200、 DES3400、 DES3500、DES3600、 DES3800、 DES6500、 DES8500等幾個(gè)系列。 用戶常用的交換機(jī) ： DES1008D、 DES1016D、 DES1024D、 DES1226G、 DIS2024TG、 DES3326 SR、 DES3550、 DES3624I、 DES3828DC、 DIS5024T、 DES352DES382 DES6500、 DES8510等。 交換機(jī)及其選型 4. TPLINK交換機(jī) 主要產(chǎn)品系列： TLSF1000、 TLSG1000、 TLSG2200、TLSL1200、 TLSL2200、 TLSL2400、 TLSL3400、 TLSL5400等幾個(gè)系列。 用戶常用的交換機(jī) ： TLSF1008+、 TLSF1016D、 TLSF1024S、 TLSG1024DT、 TLSL2226P、 TLSL3452等。 交換機(jī)及其選型 主要產(chǎn)品系列： IPCOM F1000、 IPCOM F1100、 IPCOM F1200、 IPCOM G1000、 IPCOM G1200、 IPCOM G2100、 IPCOM G2200、 IPCOM G3000、 IPCOM G3100等幾個(gè)系列。 用戶常用的交換機(jī) ： IPCOM F1008+、 IPCOM F101IPCOM F102 IPCOM F111 IPCOM G2124T、 IPCOM G222 IPCOM G302 IPCOM G3124F等。 交換機(jī)及其選型 6. 華為交換機(jī) 主要產(chǎn)品系列： Quidway S2300、 Quidway S2700、Quidway S3000、 Quidway S3300、 Quidway S3700、Quidway S5300、 Quidway S5700、 Quidway S9300等系列。 用戶常用的交換機(jī) ： S2326TPEI、 S2403HHI、 S270052PEIAC、 S3328TPEI(AC)、 S370028TPSIAC、 S5328CEI24S、 S570024TPSIAC、 S570028CSI、 S780 S9306等。 交換機(jī)及其選型 7. 銳捷交換機(jī) 主要產(chǎn)品系列： RGS1800、 RGS1900、 RGS202 RGS2100、 RGS2300、 RGS2600、 RGS2900、 RGS3200、 RGS3500、 RGS3700、 RGS5700、 RGS6500、 RGS6800、 RGS7600、 RGS7800、 RGS8600、 RGS9600、 RGS18000等幾個(gè)系列。 其中， S1~S2為接入交換機(jī)、 S3~S5為匯聚交換機(jī)、 S6及以后為核心路由交換機(jī)。 用戶常用的交換機(jī) ： RGS1850G、 RGS1926S+、 RGS1926S、 RGS2026F、 RGS2352G、 RGS2724G、 RGS376012SFP/GT、 RGS575024GT/12SFP、 RGS650 RGS6810E、RGS86 RGS9620等。 交換機(jī)及其選型 8. 神碼交換機(jī) 主要產(chǎn)品系列： DCS1000、 DCS3600、 DCS4500、DCRS5950、 DCRS6800等幾個(gè)系列。 用戶常用的交換機(jī) ： DCS1008D+、 DCS1024+(R2)、DCS1024G+(R2)、 DCS360026C、 DCS450026T、DCRS595028TL(R3)、 DCRS680 DCRS6808等。 交換機(jī)及其選型 通常，在進(jìn)行交換機(jī)產(chǎn)品選擇時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮如下幾個(gè)方面的問題。 1．交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)方式 數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)方式主要分為“直通式轉(zhuǎn)發(fā)”和“存儲式轉(zhuǎn)發(fā)”兩種。由于不同的轉(zhuǎn)發(fā)方式適應(yīng)于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)自己的需要作出相應(yīng)的選擇。 直通轉(zhuǎn)發(fā)方式由于只檢查數(shù)據(jù)包的包頭，不需要存儲，所以切入方式具有延遲小，交換速度快的優(yōu)點(diǎn)。但直通式轉(zhuǎn)發(fā)存在可能轉(zhuǎn)發(fā)出錯(cuò)的數(shù)據(jù)包、不能將速率不同的端口直接接通、容易出現(xiàn)丟包現(xiàn)象等三個(gè)缺點(diǎn)。 交換機(jī)及其選型 存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式在數(shù)據(jù)處理時(shí)延時(shí)大，但它可以對進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行錯(cuò)誤檢測，并且能支持不同速度輸入／輸出端口間的切換，保持高速端口和低速端口間的協(xié)同工作，有效地改善網(wǎng)