原创 认识交换机组网结构

交换机的组网方式有哪些？可能在平时项目中，我们只见到了它的一两种，其实它的组网方式根据不同的项目有多种，本期我们一起来看下。

交换机的4种网络结构方式：

1、级联方式

这是最常用的一种组网方式，它通过交换机上的级联口（UpLink）进行连接。需要注意的是交换机不能无限制级联，超过一定数量的交换机进行级联，最终会引起广播风暴，导致网络性能严重下降。其结构示意图如下所示。

2、端口聚合方式

前面我们已接触到端口聚合的特点，此种方式相当于用多个端口同时进行级联，它提供了更高的互联带宽和线路冗余，使网络具有一定的可靠性。

端口聚合将两个设备间多条物理链路捆绑在一起组成一条逻辑链路，从而达到带宽倍增的目的(这条逻辑链路带宽相当于物理链路带宽之和)。

除了增加带宽外，端口聚合还可以在多条链路上均衡分配流量，起到负载分担的作用；当一条或多条链路故障时，只要还有链路正常，流量将转移到其它的链路上，整个过程在几毫秒内完成，从而起到冗余的作用，增强了网络的稳定性和安全性。其结构示意图如下所示。

3、堆叠方式

堆叠是指将一台以上的交换机组合起来共同工作， 以便在有限的空间内提供尽可能多的端口。

多台交换机经过堆叠形成一个堆叠单元。可堆叠的交换机性能指标中有一个 " 最大可堆叠数 " 的参数，它是指一个堆叠单元中所能堆叠的最大交换机数，代表一个堆叠单元中所能提供的最大端口密度。

交换机的堆叠是扩展端口最快捷、最便利的方式，同时堆叠后的带宽是单一交换机端口速率的几十倍。但是，并不是所有的交换机都支持堆叠的，一般来说， 不同厂家、不同型号的交换机可以互相级联，堆叠则不同 ，它必须在可堆叠的同类型交换机 ( 至少应该是同一厂家的交换机 ) 之间进行；并且还需要使用专门的堆叠电缆和堆叠模块；级联仅仅是交换机之间的简单连接， 堆叠则是将整个堆叠单元作为一台交换机来使用， 这不但意味着端口密度的增加，而且意味着系统带宽的加宽。

堆叠可以大大提高交换机端口密度和性能。堆叠单元具有足以匹敌大型机架式交换机的端口密度和性能， 而投资却比机架式交换机便宜得多 ，实现起来也灵活得多。这就是堆叠的优势所在。其结构示意图如下所示。

4、分层方式

这种方式一般应用于比较复杂的网络结构中，按照功能可划分为：接入层、汇聚层、核心层。其结构示意图如下所示。

交换机的分层结构应用最多，在项目中常见的有三种方式，我们来看下：

一、小型企业网络组网

接入的用户在100左右的为中小型企业网，它只有接入层与核心层。

在此方案中，把各个办公室网络划分为独立的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；

二、中型企业网络

我们把接入用户规模在300-800的企业网称为中型企业网，网络一旦规模大了，就不好管理了，就不能使用原来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，缓解核心交换机的压力。

三、大型企业网络

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似有点复杂，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像变慢了。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。

后记

作为网络的重要连接设备，交换机在实际使用中相当频繁。对于一般家庭用户而言，比较复杂的应用就是交换机的级联结构了；而三层路由、堆叠等高级应用一般在企业中应用较多。