交换机四种组网方式，一文了解清楚 | 什么是防火墙？防火墙的作用？

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交换机四种组网方式，一文了解清楚

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有朋友经常提到交换机组网方式，这个问题确实常见，在弱电VIP技术群里也有讨论到，经常会有人问到200路监控，如何选择交换机?如何进行组网等，那么今天弱电君和大家一起来了解这方面内容。

接入的用户在100左右的为中小型企业网。这里面涉及到一个问题，很多朋友问到过，100路网络需要使用核心交换机吗？

　基本在50路以下无需用核心交换机，二层交换机加路由器即可，而100路监控属于一个中小型的网络，他的网络承担压力不大，也不小，随时可能会有数据延时的情况发生。

核心交换机一般都是为三层交换机，具有高效路由及vlan划分等一些网管功能。三层核心交换机通过使用硬件机构实现了IP的路由功能，其优化的路由软件使得路由过程效率提高，解决了传统路由器软件路由的速度问题。三层核心交换机还有重要的作用就是在保证速度高效率的情况下连接子网。

另外也具有很好的扩展性，由于预留了各种扩展模块接口，后续如有设备添加，不需要对原来的网络布局和原来的设备进行改动就可以直接扩充设备，保护了原有的投资。

所以对于这种中小型网络，我们的组网方案为：

在此方案中，把各个办公室划分为独立的vlan并设置一个单独的子网，使用2层交换机来进行接入层，使用中型3层交换机作为核心交换设备来在各个子网间进行数据转发，防火墙运行转换后连接到互联网；

每个2层交换机接入12个左右个用户，并把中型3层交换机的每个接口都设置到不同的vlan之间去，这样做的目的是使各个办公室之间的数据不互相干扰，相应也就提高了每个办公室的上网速度；每个办公室之间的数据都是通过中型3层交换机进行3层转发的，因为交换机的线速转发性能，办公室之间的数据交换并不会出现丢包现象。

上图中的2层交换机建议使用具有16个100M以太网接口或者更多接口的交换机，当然，如果是监控摄像机码率比较高的话，100M交换机估计不行。

该组网方案中并没有出现汇聚层的设备，因为网络的规模太小，就没有必要了。

我们把接入用户规模在300-800的企业网称为中小型企业网，网络一旦规模大了，就不好管理了，就不能使用原理的小型网络的组网方式了，对于这样的网络，可以使用下面的组网方式：

随着网络中用户数量的增加，我们仍然使用2层交换机作为纯粹的接入设备，在图中增加一种设备（2层汇聚交换机）来进行汇聚。

在2层汇聚交换机与3层交换机之间采用千兆线路进行连接，这样作可以避免由于在网络中数据经过的设备数量增加，为了不导致网络中的数据交换产生较大的延迟。

2层汇聚交换机应该具备众多的100M以太网接口（可汇聚多个2层交换机）和多个千兆以太网接口（提供高速上连能力）。该交换机应该支持全线速转发，支持IEEE802.1q、端口聚合（Trunk）、端口速率控制、优先级队列管理等功能，以满足各种接入场合下的特殊要求。

比较小型企业网的组网方案与中型来说，可以看到，网络只是添加了几台汇聚层的2层交换机和接入层几台交换机，以前的设备都仍然可以使用，因此网络升级的费用相对来说不高。在实际企业中，企业网络会随着用户数量的增加而需要重新规划，那么这种升级方式就使用的比较多。

对于用户数量超过1000但是少于3000的企业网络，我们的组网方案为：

首先看这个网络拓扑图看拟有点复杂，但仔细分析它也是与上面的中型网络原理一样，随着网络规模的进一步扩大，只使用一台3层交换机作为网络核心交换可能会降低网络的处理性能，压力过大，会存在一些资源不足的问题。

所有用户产生的流量都会到达这台设备，那么它需要处理的协议数据报数量也就非常庞大，因此如果对于这样规模的网络如果还只使用一台核心设备，那么其CPU将会非常繁忙，在应答用户的数据时延迟必然加大，给用户的感觉就是网络的速度好象变慢了。因此，需要增加一个3层交换机来分担这种压力，这就是网络中出现多个3层交换机的原因。

在3层交换机之间的连接上，可以把多个千兆链路聚合后形成1个更高速率的连接，这样，在多个3层交换机之间并不会导致数据阻塞，仍然保持了网络的高速交换特性。

如果用户的数量超过了5000，我们将其定位为大型企业网，对于这样的网络，我们的组网方案为：

首先我们可以分析下这个拓扑图，多了一些交换机。

对于这样大规模的网络，如果采用多台（比如超过4台）3层交换机作为核心设备，那就会加大网络数据交换的延迟（可能有些数据需要经过所有的3层交换机，再算上经过2层接入交换机以及2层汇聚交换机的延迟，将导致数据转发延迟过大，从而导致网络速度的下降）。

所以，需要引入大型交换设备（核心交换机或者核心路由器）来减少数据经过设备的数量。

核心交换机(或者核心路由器)的功能一般都非常强大，因此可以将它直接与互联网相连接，如果企业网需要非常高的安全性，当然也可以在核心交换机与互联网之间使用专门的防火墙设备。

至于接入层是选择百兆交换机还是千兆交换机，这个可以根据用户量带宽而定，前面有讲到过相关内容。

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什么是防火墙？防火墙的作用？

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作为弱电行业的人员来说，其实对防火墙不必了解的太清楚，只需要了解它的作用与功能就行，然后在实际应该中看是否需要使用。

我们知道，原是指古代人们房屋之间修建的那道墙，这道墙可以防止火灾发生的时候蔓延到别的房屋。

而这里所说的防火墙当然不是指物理上的防火墙，而是指隔离在本地网络与外界网络之间的一道防御系统，其实原理是一样的，也就是防止灾难扩散。

应该说，在互联网上防火墙是一种非常有效的网络安全模型，通过它可以隔离风险区域(即Internet或有一定风险的网络)与安全区域(局域网)的连接，同时不会妨碍人们对风险区域的访问。所以它一般连接在核心交换机与外网之间。

如下图，它的连接就可以看出，它基本上在内部网络与外网之间，起到一个把关的作用。

防火墙可以监控进出网络的通信量，从而完成看似不可能的任务，仅让安全、核准了的信息进入，同时又抵制对企业构成威胁的数据，

说白了，它就像一个守城队，这个城处于紧张状态，只能让外界的良民进城，对城里的坏人进行盘点，不放走一个坏人。

随着安全性问题上的失误和缺陷越来越普遍，对网络的入侵不仅来自高超的攻击手段，也有可能来自配置上的低级错误或不合适的口令选择。

还来说城，

入城盘点：入侵者想要进入一座城，它有多种方式，打扮成各种方式入城，例如，假口令、假令牌，伪装等。所以守城队是防上这种可疑的人员入城的，另外对于城内百姓，也是禁止百姓靠近城内的主要防御设施。

出城监视：同时为了更好保护城内百姓，守城队当然还需要打探城外的动向，了解到那些地方安全，那些地方有危险，然后规定普通百姓想要出城，有一些地方能去，有些地方有危险不能去。

因此，防火墙的作用是防止不希望的、未授权的通信进出被保护的网络，迫使单位强化自己的网络安全政策。一般的防火墙都可以达到以下目的：

一是：可以限制他人进入内部网络，过滤掉不安全服务和非法用户；

二是：防止入侵者接近你的防御设施；

三是：限定用户访问特殊站点。

四是：为监视Internet安全提供方便。

　　防火墙可以使用户的网络划规划更加清晰明了，全面防止跨越权限的数据访问，如果没有防火墙的话，你可能会接到许许多多类似的报告，比如单位内部的财政报告刚刚被数万个Email邮件炸烂。

一套完整的防火墙系统通常是由屏蔽路由器和代理服务器组成。

1、屏蔽路由器：

是一个多端口的IP路由器，它通过对每一个到来的IP包依据组规则进行检查来判断是否对之进行转发。屏蔽路由器从包头取得信息，例如协议号、收发报文的IP地址和端口号、连接标志以至另外一些IP选项，对IP包进行过滤。

这里面举个例子：

一堆人来到一个快要开盘楼盘售楼部买房，售楼小姐先需要对你们进行大概的登记和了解，你是否有正规工作，是否是本市户口，是否能正常贷款，首付多少、、、,当进行这一系列的问题后，售楼小姐会对来买房的人员进行一个过滤。

2、代理服务器：

是防火墙中的一个服务器进程，它能够代替网络用户完成特定的TCP/TP功能。一个代理服务器本质上是一个应用层的网关，网关我们前天讲到过，它就是一个关口。

一个为特定网络应用而连接两个网络的网关。用户就一项TCP/TP应用，比如Telnet或者FTP，同代理服务器打交道，代理服务器要求用户提供其要访问的远程主机名。

当用户答复并提供了正确的用户身份及认证信息后，代理服务器连通远程主机，为两个通信点充当中继。整个过程可以对用户完全透明。用户提供的用户身份及认证信息可用于用户级的认证。

还来讲买房：

当你已经符合买房的条件了，你要买到房，关键的环节就是贷款，这时售楼顾问就是网关，你提供完整的贷款资料（工资证明，收入明细等）给售楼顾问，售楼顾问会审核下，各条件都符合了，没有问题的话，他就提交给银行，贷款批下来了，房子就可以顺利的买到了。

局域网内部，不连接互联网外网的一般是不需要防火墙，监控单独一个网络的时候才需要，一般都接在局域网内，通过路由器处的防火墙，而大型网络连接外网的，是需要防火墙的。

一、为什么使用防火墙

　　防火墙具有很好的保护作用。入侵者必须首先穿越防火墙的安全防线，才能接触目标计算机。你可以将防火墙配置成许多不同保护级别。高级别的保护可能会禁止一些服务，如视频流等，但至少这是你自己的保护选择。

二、防火墙的五大基础的作用：

1.过滤进出网络的数据
2.管理进出访问网络的行为
3.封堵某些禁止业务
4.记录通过防火墙信息内容和活动
5.对网络攻击检测和告警

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