一文搞懂三层网络结构: 核心层、汇聚层和接入层
ccwgpt 2024-11-17 07:46 29 浏览 0 评论
大家好，我是IT售前工程师Bernie。
本文将深度剖析层次化架构的三层网络，即：核心层、汇聚层和接入层。
三层网络结构
我们知道，很多计算机网络在组网上是很复杂的。分层的意义就在于将复杂的大问题分割成多个小问题，让每一层的网络着充分发挥某些特定的功能。比如在三层网络结构中
① 接入层
可以将本地的工作站接入Internet网络，接入层能够向工作站提供高速带宽，可以选择不支持VLAN和三层交换技术的二层交换机。
② 汇聚层
网络接入层和核心层的媒介。工作站接入核心层之前需要先做汇聚，以减轻核心层设备的负荷。汇聚层具有实施策略、安全、工作站接入、虚拟局域网（VLAN）之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。汇聚层应该选用支持三层交换技术和VLAN的交换机，以达到网络隔离和分段的目的。
③ 核心层
网络的高速交换主干，对整个网络的连通起到至关重要的作用。核心层具有可靠性、高效性、冗余性、容错性、可管理性、适应性、低延时性等特性。核心层作为网络的枢纽，需要采用千兆以上的高带宽交换机，而且设备也需要配置双机冗余热备份、负载均衡等策略，用以改善网络的整体性能。
需要注意的是：接入层交换机、汇聚层交换机、核心层交换机并不是交换机的分类。
在性能方面，总体上可以说： 核心层交换机>汇聚层交换机>接入层交换机。
在应用场景上来讲，主要还是看交换机所在的网络结构的中的位置，以及所处网络环境的大小和设备的转发能力。同一个交换机用在接入层时，就是接入层交换机；用在汇聚层时，就是汇聚层交换机。
南北向网络的应用
大多数网络都是南北向（north-south）的传输模式，一台主机与其它网段的主机通信都是：设备-交换机-路由-目的地。
三层网络结构中，同一个网段的主机通常连接到同一个交换机，可以直接相互通讯。然而，现代数据中心的计算和存储基础设施，已经不再是不同网段之间通讯这么简单了。这些变化催生了两种技术：网络收敛和虚拟化。
网络收敛
三层网络结构中，将储存网络和通信网络设置在同一个物理网络中。用存储网络来做主机和磁盘阵列之间的数据传输，用通信网络做业务数据的流量的传输。
虚拟化
即运用云计算的相关技术，将物理资源虚拟化。虚拟化服务器使三层网络结构的网络节点的移动变得非常简单。
东西向网络中的应用
东西向网络（east-west）在三层网络结构中，数据经过了路由器和交换机等许多不必要的节点。主机在通过层层的设备时，会造成明显的性能衰减。这对那些需要高速带宽的业务主机，无疑是一件麻烦的事情。
东西向网络中，数据中心中的主机之间在任何时间都有数据传输，并非同一时间只是存在两个节点之间。基于此，在三层网络中增加带宽只能使某一个节点受益，并不是一个好的idea。三层网络结构为横向流量带来的性能衰减是一件需要提升的技术瓶颈。
总结
三层网络结构不是每个组网方案必须的，有些中小型企业只有接入层和核心层，这样做种可以节约成本，接入设备较少时也能满足正常的网络办公要求。
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