网络的分层设计

7.3.2　网络的分层设计

从逻辑上讲，设计大型网络时可以从中心开始把网络划分为核心层、分布层和接入层（如图7-1所示），每层完成的功能不一样，都有其特点。然后按层次，用不同的要求设计网络。层次化设计网络有下面这些优点：

●　简单：通过将网络分成许多小单元，降低了网络的整体复杂性，使故障排除或扩展更容易，能隔离广播风暴的传播、防止路由循环等潜在的问题；

●　设计灵活：网络容易升级到最新的技术，升级任意层次的网络不会对其他层次造成影响，无需改变整个环境；

●　可管理：层次结构降低了设备配置的复杂性，使网络更容易管理。

核心层为后面两层提供优化的数据传输功能。核心层由一个高速的骨干网组成，其作用是尽可能快地交换数据包。核心层不应卷入到对具体的数据包的运算中去（如过滤等），否则会降低数据包的交换速度。核心层的主干交换机一般采用最快速率的链路连接技术，在与分布层骨干交换机相连时要考虑采用建立在生成树基础上的多链路冗余连接，用以保证与骨干交换机之间存在备份连接和负载均衡，完成高带宽、大容量网络层路由交换功能。这样当交换机之间的线路出现故障时，传输的数据会快速自动切换到另外一条线路上进行传输，不影响网络系统的正常工作。

图7-1　网络层次的划分

分布层提供基于统一策略的互连性，它是核心层和访问层的分界点，定义了网络的边界，对数据包进行复杂的运算。分布层内的千兆位交换机、防火墙和服务器群（包括域服务器、文件服务器、数据库服务器、应用服务器、WWW服务器等）、网管终端及主干链路均可采用千兆模块进行生成树冗余链路连接。局域网的分布层主要提供如下功能：

●　地址的聚集

●　部门和工作组的接入

●　广播域/组播传输域的定义

●　VLAN路由

●　任何媒体的转换

●　安全控制

分布层设计需支持网络的高接口密度、高性能、高可用性等特性，应该与服务质量（QOS）机制、智能应用技术以及安全性设计结合在一起。用户可以通过分布层高效地利用其接入层网络，增加终端业务（如多点广播、语音和视频应用、ERP应用等），而不影响网络性能。分布层交换机和接入层交换机之间可以利用全双工技术和高传输率网络互连，保证分支主干无带宽瓶颈。分布层的设计要满足骨干层、分布层交换机和服务器集合环境对千兆端口密度、可扩展性、高可用性以及多层交换的不断增长的需求，支持大用户量、多媒体信息传输等应用。

接入层的主要功能是为最终用户提供对网络访问的途径。本层也可以提供进一步的调整，如访问列表过滤等。在网络环境中，接入层主要提供如下功能：

●　带宽共享

●　交换带宽

●　M AC层过滤

●　网段微分

接入层设计时可采用可网管、可堆叠的以太网交换机作为网络的接入级交换机，以适应高端口密度的部门级大中型网络。交换机的普通端口直接与用户计算机相连，高速端口用于上连高速率的分布层网络交换机，用以有效地缓解网络骨干的瓶颈。

接入层网络设计也应考虑Internet接入。目前局域网接入Internet的方式主要有局域网接入、广域网专线接入、ADSL接入、CableModem接入等。