汇聚层组网架构、上行链路、设备选型最佳实践

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在园区网里，汇聚层就是个“中间大脑”，上接核心、下联接入，说白了就是承上启下的角色。

你可以把它看成是园区网络的交通枢纽，一边负责把接入层的流量“打包”送上核心，一边又要管住各部门之间的“横向走流”，哪个接口跑大流、哪个业务该隔离、怎么做到不堵车，全靠它来协调。

设计得好，网络顺畅省心；

设计不好，出了问题你就得天天背锅。

这篇文章就来聊聊汇聚层该怎么搞，从组网架构、上行链路，到设备怎么选，按现在主流园区的标准一步步剖析，希望能帮你少走弯路、多睡好觉。

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汇聚层是园区接入层与核心骨干网之间的网络分界线。

汇聚层通常作为部门的核心，转发部门用户间的“横向”流量，同时提供到核心层的“纵向”流量。

汇聚层对接入层隐藏核心层，作为园区网的配线架，将大量用户接入到园区网骨干网络中，扩展核心层设备接入用户的数量，同时，也有可能作为部门或区域内部的交换核心，实现与区域或部门专用服务器区的连接。

汇聚层的设计原则包括：

• 高性能原则：充分满足园区网络业务对网络带宽/性能的要求，做到网络无阻塞，业务运行流畅。
• 可靠性原则：网络工作稳定可靠，不中断。
• 扩展性原则：要充分考虑网络的可扩展性，满足园区网未来3～5的发展需求，做到网络平滑升级，业务无缝迁移。
• 分区设置原则：根据网络及业务隔离的需要，分区设置汇聚点，使网络建设贴近实际需求。既可以针对不同规模的区域，因地制宜，配置不同规格的网络设备；也可以按照统一标准建设所有分区，便于业务扩展和迁移。下面详细设计内容均按照统一标准建设分区的方式进行说明。

汇聚层的主要设计要点包括：

• 组网架构设计：汇聚层设备的工作模式、上行组网方式及架构模型。
• 上行链路设计：上行链路类型、上行带宽。
• 设备选型：设备选型原则及选型方法。

01 组网架构

组网架构设计需要考虑交换机的工作模式和上行组网方式。

1.1工作模式

根据汇聚层设备之间的工作关系，汇聚层交换机包括独立模式、备份模式、集群/堆叠三种工作模式。

# 拓扑图

# 工作关系

1.2上行组网方式

汇聚层可以采用双链路或单链路上行接入核心层，如下图所示，通常推荐汇聚层采用双链路上行。

当核心层有多台设备时，或者对链路可靠性要求高时，推荐采用双归上行，以提高网络和链路可靠性。

当核心层与汇聚层均采用CSS/iStack模式时，推荐汇聚层采用全互联或口字型上行，形成无环网络。

• 全互联（Mesh互联）上行：所有汇聚层设备均双归上行，适用于高可靠性场合。
• 口字型上行：即口字型互联，每台汇聚设备单链路上行，适用于远距离互联或节省成本场景。

根据汇聚层设备的工作方式和上行组网方式，汇聚层可以有多种组网模型，如下图所示：

# 汇聚层组网模型

# 汇聚层组网模式对比

02 上行链路

汇聚层通常采用双归上行，其上行链路设计主要考虑链路类型（即上行接口速率/带宽）及数量，基本原则是：

• 优选高速率接口。
• 尽量减少上行接口数量，当需要多条链路上行时，采用链路聚合方式上行，提高可靠性和简化管理。

考虑到性能和成本等多种因素，汇聚层上行链路通常采用GE、10GE、40GE、100GE等几种；万兆园区上行链路推荐采用10GE、40GE、100GE 。

在选定汇聚层交换机及其上行速率之后，可以确定其上行链路数量，计算方法：

上行链路数量=【上行带宽/上行接口速率】

2.1上行带宽

上行带宽通常以区域为单位进行计算，既可以每个区域单独计算，也可以所有区域采用统一标准计算。推荐采用统一标准计算。

• 当采用统一标准计算时，为保证业务平滑迁移，应以最大规模的区域和业务最大带宽作为计算标准。
• 为保险起见和方便计算，汇聚层所有的流量均当作南北流量来进行带宽计算。

上行链路的计算方法有如下两种，推荐取其值大者。

• 业务分析法：假设业务无阻塞，直接根据业务带宽和网络接入规模来计算上行带宽。

上行带宽1＝业务带宽× 网络接入规模×（1+网络3～5年增长率）

• 网络收敛比法：根据网络收敛比和接入层的上行带宽来确定，即：

上行带宽2＝ 【接入层所有交换机的上行带宽/网络收敛比】 ×（1+网络3～5年增长率）

最终的上行带宽为：

上行带宽=MAX（上行带宽1，上行带宽2）

2.2线路类型

与接入层的上行链路一样，汇聚层的上行链路的线路类型也需要根据设备之间的连接距离和传输速率来决定采用电缆线路或光纤线路。

03 设备选型

汇聚层设备根据网络规模，既可以采用盒式设备，也可以采用框式设备。

对于小型园区网，可以采用盒式设备；对大中型园区网，推荐采用框式设备。选型需要考虑的因素如表所示。

汇聚层设备选型主要考虑性能和扩展性，同时需要考虑与接入层、核心层的对接问题。

接入交换机可以选择S6700/S5700/S3700/S2700系列，推荐使用S5720-LI、S5720-SI。

汇聚交换机可以选择S9700/S7700/S6700/S5700系列，其中，S6700推荐使用S6720-LI、S6720-SI。

整理：老杨丨11年资深网络工程师，更多网工提升干货，请关注公众号：网络工程师俱乐部