【IT168网友解答】网友幽冥王提问：我表哥要开一个网吧，120台电脑吧，现在准备用电信的100M光纤接入，请问一下，如果构造网络才能使速度最快？(电信只给6个公网IP),三层交换机如何？？？请问能否给个详细的方案，最好有具体的型号！

    不瞒各位说，小酷当时接到这个方案需求时，着实吓了一跳，主要原因是因为网友提出的“电信的100M光纤接入，电信给6个公网IP”。按照小酷的知识以及组网经验，网友所提的网络接入方式应是：

（1）FTTX+LAN接入方式，光纤+五类线方式,光纤由电信公司直接接到小区或到写字楼内，通过综合布线连至楼内用户家中或写字楼的信息点。
（2）光纤10M/100M接入方式 ，光纤直接由通信公司接至企事业单位、智能大厦、现代写字楼等，接入带宽为10M/100M。

    这两种方式本质上几乎没有任何区别，只是后一种用户更接近光纤而已，当然它由于除去了如小区局域网那样的大的交换环境，网络广播的范围较小而在网络性能上有提高（下文小酷还会进一步说明这个问题），但客户还是得建设自己的局域网。小酷个人认为：这位网友提出的接入方式应比较可能是第一种，若是第二种，那真是恭喜他了，费用也不菲哦！

    不管是第一种还是第二种都是电信术语上的“最末一公里”问题，最末一公里位于电信营运商广域网（骨干）与用户局域网之间，一般距离为一公里因而得名。它象一个哑铃的结构，带宽的瓶颈就出现在这里。

三大技术实现高性能网吧的网络结构

    上述接入方式在理论上都能达到100M的传输速率，但在实际实现的下载速度可能只会有600K到1M，为什么会这样呢？很多网友会非常不解，甚至认为电信商是不是短斤少两了，其实不然，这跟整个互联网大环境有关系：（1）因为整个网络可以说是高速公路和羊肠小道并接，所以用户的数据在穿过网络到达桌面电脑时，是经过不同的网络带宽路径来到的；（2）网络设备本身在传输用户数据的同时，它们自己也会有相互间的通信交流，会有带宽占用。（3）数据信号的长距离传输会有耗损。因此在目前的条件下，基本没有办法解决，我们能做的就是选择尽可能高速度的接入，然后设计搭建我们自己的局域网，使它能达到最优的网络性能。

    网络接入方式一经确定，高性能网吧的实现其实就是局域网的良好网络结构设计和网络设备的选型了。我们的目标是：使网络的速度最快。要实现它，第一个是：网络的结构。我们采用以下三个关键技术。

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）。

•使用三层交换机来实现VLAN间的IP路由

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。
#$[*75102.jpg*#QuidwayS3526*#0*#0*#center*]$#
    报价：12600元 通天网络公司 010-62101778

•  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。
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    报价:12700元 北京东联世纪科技有限公司 (010)62102244

•  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。
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    报价：2200元 上海华盖科技发展有限公司北京办事处 010-82865131

•  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。
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    报价：35元 北京泰利晓通科技发展有限公司 010-82671180

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：
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