高性能网吧的三层交换机解决方案

一、三层交换机——用三层交换机来实现局域内VLAN划分和VLAN间的IP路由

划分VLAN

在网吧的环境里，众多的上网者使用着各种各样的软件：游戏，QQ，视频通信，浏览器，这些应用会在通信时会产生无数的数据包在网内和向网外传输，而这种传输是基于广播的机制在局域网的交换机环境进行，所以会产生不可避免的广播扩散和碰撞。当有很多客户机，但这些客户机都同属于一个子网时，这个局域网经常会发生广播风暴，这个后果是网络的传输性能整体下降。我们要采用VLAN来划分这个大的广播域为几个更小的广播域，这样各个小广播域内产生的广播会被局限在它内，广播风暴就会少点产生。本方案将在三层交换机里划分三个VLAN，这样每40台客户机分部在一个相对较小的VLAN内（小广播域）。

什么是第三层交换？它有什么优势？

传统的交换机工作在网络七层模型的第二层数据链路层，只能识别MAC地址（网络设备端口的硬件地址）。所谓第三层交换，是指网络设备可以识别第三层网络层信息（IP地址），并以此为依据实现快速的数据交换。 第三层交换可以实现原来由路由器才能完成的网络层功能（如：路由），而数据转发的处理过程延迟却远远低于路由器，能达到第二层交换机才有的高效率（线速）。因为三层交换在收到的第一个新数据包进行路由转发后，产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当具有相同地址信息的数据包再次通过时，即根据此表直接在二层完成转发，就是“一次路由，多次交换”，有效提高了数据包转发的效率。因此可以说它是第三层路由和第二层交换优势的综合。

为什么选择三层交换机来实现VLAN间的IP路由？

要划分VLAN就得有VLAN间的IP路由。在三层交换机没有出现之前，是由传统的路由器来实现上述功能，因为三层交换在路由转发上具有线速上的优势。在本案例中使用三层交换也是基于这个理由——它能实现VALN之间线速的IP路由。这也是目前高性能局域网大量采用三层换换机的原因。所以说三层交换机在较大型和高性能需求的交换环境里有重大的性能优势，是本方案的重中之重。

二、TRUNK——用TRUNK来实现交换机上行链路的负载平衡

TRUNK是端口汇聚的意思，就是通过对交换机配置软件的设置，将四个物理端口组合成一个逻辑端口，将属于四个端口的带宽合并，给端口提供一个4X2X100M=800M的独享的高带宽；TRUNK功能比较适合于以下方面具体应用：

1、TRUNK功能用于与服务器相联，给服务器提供独享的高带宽；

2、TRUNK功能用于交换机之间的级联，通过牺牲端口数来给交换机之间的数据交换提供捆绑的高带宽，提高网络速度，突破交换机之间通信的瓶颈，进而大幅提高网络性能。

出于降低总体拥有成本的考虑，可在方案中采用TUNK技术来实现交换机之间的级联，而不是直接采用千兆端口来实现。在本方案中在三层交换机配置三个TRUNK，二层快速以太交换机另各配置一个TRUNK，每组TRUNK配置成一个VLAN。

三、宽带路由器——用宽带路由器来实现INTERNET代理共享

通过各种媒体的了解，想必大家已经对宽带路由器有了相当的了解，若有读者对此不了解，可以在IT168网站的网络专区内查找相当内容阅览。这里要提的是：虽然宽带路由器也可以实现上述的VLAN间IP路由功能，但它对于小型的VLAN应用来说具有成本上的优势，但对大型、高性能应用则选用三层交换机来替代它比较好。

高性能网吧的设备选择

出于高性能及最优成本的考虑，本方案选择以下设备：

三层交换机——华为S3526路由交换机（见图1）

QuidwayS3526路由交换机是华为公司面向宽带IP城域网小区的网络汇聚层而推出的盒式二/三层线速路由交换机产品。使用华为公司网络产品通用的VRP（通用路由平台）网络操作系统，提供完善的路由协议、VLAN控制、流量交换、QOS保证的机制，提供完备的业务控制和用户管理能力，是IP宽带城域网小区汇聚的理想产品。支持VLAN Trunking。端口配置：24个10/100BASE-TX 端口； 2个GE扩展模块插槽，支持5种GE扩展模块。出于成本的考虑和带宽性能已经足够的原因，本方案没有选用GE扩展模块，而是采用TRUNK技术来达到800M的上行链路带宽，以下同。本方案需采购一台。

二层快速以态交换机——华为S3050 （见图2）

Quidway S3050以太网交换机是一款L2层线速产品，具备大端口密度、高性价比的特点，可广泛应用于Internet宽带接入组网、提供组播服务功能组网（支持组播音、视频服务及视频点播等服务）、企业网和园区网组网等领域。支持VLAN；支持端口汇聚；支持端口广播风暴抑制等。在大中小企业或机构中，S3050以太网交换机作为二层汇聚交换机，下面挂接华为S2403H或2000/2000B系列以太网交换机做10M/100M接入，也可以直接接入用户，上行连接到华为S3526。固定端口48个10/100M以太网口；扩展槽位数量2个，可连接快速以太网模块和千兆模块。本方案需采购三台。



宽带路由器——Vigor2104（见图3）

Vigor2104是中小型企业和大型网吧共享上网的理想方案，低价格，高性能。宽带接口支持Cable/ADSL调制解调器或者其它基于以太网技术的宽带接入。通过基于WEB的用户界面和向导很容易进行设置；NAT与VPN穿透功能；内置防火墙；为动态IP地址的主机提供DDNS功能支持；UPnP (Universal Plug & Play)对多媒体应用提供支持。4-port 10/100 Base-TX 交换LAN口，一个10/100M Base-TX WAN口。本方案需采购一台。

网卡——TP-LINK TF-3239D（见图4）

TF-3239D网卡采用Realtek RTL8139芯片，是高性能的10/100M自适应以太网卡，。该卡具有自动协商功能，能自动识别所连接交换机的速率和工作方式，并能自动在10BASE-T和100BASE-TX之间进行切换，自动识别并调整传输方式和传输速度（全/半双工、10M/100M）。LED指示灯和诊断软件可用于简单的故障排除；即插即用



高性能网吧的网络拓朴图

下图为上述方案实现的网络拓朴图：