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在園區網里,匯聚層就是個“中間大腦”,上接核心、下聯接入,說白了就是承上啟下的角色。
你可以把它看成是園區網絡的交通樞紐,一邊負責把接入層的流量“打包”送上核心,一邊又要管住各部門之間的“橫向走流”,哪個接口跑大流、哪個業務該隔離、怎么做到不堵車,全靠它來協調。
設計得好,網絡順暢省心;
設計不好,出了問題你就得天天背鍋。
這篇文章就來聊聊匯聚層該怎么搞,從組網架構、上行鏈路,到設備怎么選,按現在主流園區的標準一步步剖析,希望能幫你少走彎路、多睡好覺。
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匯聚層是園區接入層與核心骨干網之間的網絡分界線。
匯聚層通常作為部門的核心,轉發部門用戶間的“橫向”流量,同時提供到核心層的“縱向”流量。
匯聚層對接入層隱藏核心層,作為園區網的配線架,將大量用戶接入到園區網骨干網絡中,擴展核心層設備接入用戶的數量,同時,也有可能作為部門或區域內部的交換核心,實現與區域或部門專用服務器區的連接。
匯聚層的設計原則包括:
- 高性能原則:充分滿足園區網絡業務對網絡帶寬/性能的要求,做到網絡無阻塞,業務運行流暢。
- 可靠性原則:網絡工作穩定可靠,不中斷。
- 擴展性原則:要充分考慮網絡的可擴展性,滿足園區網未來3~5的發展需求,做到網絡平滑升級,業務無縫遷移。
- 分區設置原則:根據網絡及業務隔離的需要,分區設置匯聚點,使網絡建設貼近實際需求。既可以針對不同規模的區域,因地制宜,配置不同規格的網絡設備;也可以按照統一標準建設所有分區,便于業務擴展和遷移。下面詳細設計內容均按照統一標準建設分區的方式進行說明。
匯聚層的主要設計要點包括:
- 組網架構設計:匯聚層設備的工作模式、上行組網方式及架構模型。
- 上行鏈路設計:上行鏈路類型、上行帶寬。
- 設備選型:設備選型原則及選型方法。
01 組網架構
組網架構設計需要考慮交換機的工作模式和上行組網方式。
1.1工作模式
根據匯聚層設備之間的工作關系,匯聚層交換機包括獨立模式、備份模式、集群/堆疊三種工作模式。
# 拓撲圖
# 工作關系
1.2上行組網方式
匯聚層可以采用雙鏈路或單鏈路上行接入核心層,如下圖所示,通常推薦匯聚層采用雙鏈路上行。
當核心層有多臺設備時,或者對鏈路可靠性要求高時,推薦采用雙歸上行,以提高網絡和鏈路可靠性。
當核心層與匯聚層均采用CSS/iStack模式時,推薦匯聚層采用全互聯或口字型上行,形成無環網絡。
- 全互聯(Mesh互聯)上行:所有匯聚層設備均雙歸上行,適用于高可靠性場合。
- 口字型上行:即口字型互聯,每臺匯聚設備單鏈路上行,適用于遠距離互聯或節省成本場景。
根據匯聚層設備的工作方式和上行組網方式,匯聚層可以有多種組網模型,如下圖所示:
# 匯聚層組網模型
# 匯聚層組網模式對比
02 上行鏈路
匯聚層通常采用雙歸上行,其上行鏈路設計主要考慮鏈路類型(即上行接口速率/帶寬)及數量,基本原則是:
- 優選高速率接口。
- 盡量減少上行接口數量,當需要多條鏈路上行時,采用鏈路聚合方式上行,提高可靠性和簡化管理。
考慮到性能和成本等多種因素,匯聚層上行鏈路通常采用GE、10GE、40GE、100GE等幾種;萬兆園區上行鏈路推薦采用10GE、40GE、100GE 。
在選定匯聚層交換機及其上行速率之后,可以確定其上行鏈路數量,計算方法:
上行鏈路數量=【上行帶寬/上行接口速率】
2.1上行帶寬
上行帶寬通常以區域為單位進行計算,既可以每個區域單獨計算,也可以所有區域采用統一標準計算。推薦采用統一標準計算。
- 當采用統一標準計算時,為保證業務平滑遷移,應以最大規模的區域和業務最大帶寬作為計算標準。
- 為保險起見和方便計算,匯聚層所有的流量均當作南北流量來進行帶寬計算。
上行鏈路的計算方法有如下兩種,推薦取其值大者。
- 業務分析法:假設業務無阻塞,直接根據業務帶寬和網絡接入規模來計算上行帶寬。
上行帶寬1=業務帶寬× 網絡接入規模×(1+網絡3~5年增長率)
- 網絡收斂比法:根據網絡收斂比和接入層的上行帶寬來確定,即:
上行帶寬2= 【接入層所有交換機的上行帶寬/網絡收斂比】 ×(1+網絡3~5年增長率)
最終的上行帶寬為:
上行帶寬=MAX(上行帶寬1,上行帶寬2)
2.2線路類型
與接入層的上行鏈路一樣,匯聚層的上行鏈路的線路類型也需要根據設備之間的連接距離和傳輸速率來決定采用電纜線路或光纖線路。
03 設備選型
匯聚層設備根據網絡規模,既可以采用盒式設備,也可以采用框式設備。
對于小型園區網,可以采用盒式設備;對大中型園區網,推薦采用框式設備。選型需要考慮的因素如表所示。
匯聚層設備選型主要考慮性能和擴展性,同時需要考慮與接入層、核心層的對接問題。
接入交換機可以選擇S6700/S5700/S3700/S2700系列,推薦使用S5720-LI、S5720-SI。
匯聚交換機可以選擇S9700/S7700/S6700/S5700系列,其中,S6700推薦使用S6720-LI、S6720-SI。
整理:老楊丨11年資深網絡工程師,更多網工提升干貨,請關注公眾號:網絡工程師俱樂部
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