开发环境设置中的交换机与路由器

网络工程 转变 路由器
2022-02-12 23:14:05

我是一名开发人员,我正在尝试为 10 台服务器设置网络。基于以下链接:https://askleo.com/whats_the_difference_between_a_hub_a_switch_and_a_router/,我了解以下几点:

  1. 路由器具有 DHCP 功能,可以向连接的服务器发布 IP 地址。
  2. 交换机不具备DHCP功能,与交换机相连的服务器应分配静态IP地址。

在这种情况下,我应该购买路由器还是交换机来设置我的网络?为什么/我应该购买什么来设置我的网络?

4个回答

您需要了解的第一件事是,有两种截然不同的设备类别,称为“路由器”。它们的共同点是它们在 IP 层转发,但相似之处主要到此为止。

首先是家庭和小型企业用于将其网络连接到互联网的设备。它们通常连接两个网络,称为“LAN 端”和“WAN 端”。在 WAN 端,通常有一个端口,可以是以太网,也可以是为特定类型的互联网连接(DSL、CABLE、GPON 等)设计的端口。在 LAN 端,通常有一个内置交换机来提供多个端口和一个内置无线接入点来提供无线访问。除了双端口路由器功能之外,这些设备通常还提供网络地址转换、基本防火墙和 DHCP 服务器。此类设备上的路由功能通常非常少,如果幸运的话,它们可能支持静态路由,

然后是在大型网络中用于路由的设备。这些设备的主要功能是在多个 IP 网络之间进行路由。通常路由协议将用于分发路由,这种路由器的关键特性之一是它可以处理多大的路由表。此类路由器可能具有也可能没有其他功能,例如防火墙、网络地址转换或将多个端口桥接到同一 L2 网络的能力。

然后更复杂的是,还有“L3 开关”。这些是交换机,但也具有一些 IP 路由功能。通常它们不支持 NAT。


在这种情况下,我应该购买路由器还是交换机来设置我的网络?为什么/我应该购买什么来设置我的网络?

你没有提供很多关于你需要从这个网络中得到什么的细节,所以让我们做一些假设。

  1. 服务器需要能够相互通信。
  2. 服务器需要能够与 Internet 建立传出连接。
  3. 如果允许的话,传入的连接应该受到非常严格的限制。
  4. 您在现有网络上有一个以太网端口和 IP 地址(可能位于也可能不在 NAT 后面),您打算使用它来为您的开发网络提供 Internet 访问。
  5. 这是一个开发网络,成本比可靠性更重要。

无论您做什么,我认为您都需要购买交换机,大多数家庭/小型企业路由器在 LAN 侧只有四个端口,这对于您的 10 台服务器来说是不够的。

对于服务器而言,静态 IP 寻址通常是可行的方法,因此您无需担心 DHCP。

对于访问 Internet,我看到了两个选项。

  1. 使用家庭/小型企业路由器在新网络和现有网络之间提供路由/NAT/防火墙。如果您这样做,请确保您购买的路由器使用 WAN 端的以太网端口。
  2. 将其中一台服务器连接到新网络和现有网络,并让它提供路由/NAT/防火墙。

第二种选择更灵活,可以节省您购买家用/小型商务路由器的费用,但它需要您知道在您选择的服务器操作系统上设置这些功能的操作,而家用/小型商务路由器可以开箱即用.

交换机和路由器之间的主要区别(本文没有提到)在于交换机在第 2 层转发,而路由器在第 3 层转发。当以太网帧到达交换机时,它使用目标 MAC 地址来做出转发决策。路由器使用数据包的目标 IP 地址进行转发。交换机的转发表由 MAC 地址和出接口组成。路由器的转发表由具有下一跳 IP 地址和传出接口的 IP 子集组成。交换机本质上是在子网内转发流量,因此如果一台设备的 IP 地址为 192.168.1.5/24,而另一台设备的 IP 地址为 192.168.1.10/24,则交换机可以在两者之间转发流量。如果设备想与另一个子网(即 192.168.2.5/24)上的设备通信,则需要路由器。更复杂的是,可以使用可以在 L3 转发的 L3 交换机。交换机使用专业的 ASIC 以线速做出转发决策,而路由器通常使用 CPU 进行转发,因此它们可以根据当前负载进行变化。由于逻辑在 ASIC 中实现,L3 以线速切换转发 L3。与成熟的路由器相比,L3 交换机的功能集通常有限,因为它们的每个功能都需要 ASIC。

简要说明一下,第 3 层交换机的功能类似于路由器,并提供与路由器相同的 DHCP 池。根据我阅读的内容,我假设本文所指的第 2 层交换机没有任何路由功能。最大的关键区别是“qualeboy”在他的回复中所说的,ASICS 在基于下一跳 IP 地址和其他使用 CPU 中断的转发决策做出转发决策的路由器中不可用。当然,涉及 CEF 的情况下,它有助于大多数转发决策,但这是一个完全不同的话题。第 3 层交换机将能够以线速转发数据并使用路由功能,但由于缺乏可用的 CPU,它作为报价路由器的功能有限。

你肯定需要一个开关。路由器通常没有足够的端口,而即使是便宜的交换机也有 12-24 个端口。

如果您的网络没有连接到其他任何东西,这就是您所需要的。但是如果你还想上网,或者你需要连接到另一个网络,那么你还需要一个路由器。如果您要连接到 Internet,则还需要防火墙,但有些路由器包含此功能。

如果您只有一台交换机,但仍需要 DHCP,您可以在其中一台服务器上运行 DHCP 服务器(守护程序)。这实际上比使用路由器更常见。