分层化网络设计：核心层，汇聚层，接入层

核心层，汇聚层，接入层

      分层化网络设计模型可以帮助设计者按层次设计网络结构，并对不同层次赋予特定的功能，为不同层次选择正确的设备和系统。三层网络模型是最常见的分层化网络设计模型，通常划分为接入层、汇聚层和核心层。

(1)接入层。

        网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层，接入层的作用是允许终端用户连接网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。接入层的其他功能有用户接入与认证、二三层交换、QoS、MAC地址过滤。

(2)汇聚层。

      位于接入层和核心层之间的部分称为汇聚层，汇聚层是多台接入层交换机的汇聚点，必须能够处理来自接入层设备的所有通信流量，并提供到核心层的上行链路。因此汇聚层交换机与接入层交换机相比，需要更高的性能、更少的接口和更高的交换速率。汇聚层的其他功能有访问列表控制VLAN间的路由选择执行、分组过滤、组播管理、QoS、负载均衡、快速收敛等。

(3)核心层。

       核心层的功能主要是实现骨干网络之间的优化传输，骨干层设计任务的重点通常是冗余能力、可靠性和高速的传输。网络核心层将数据分组从一个区域高速地转发到另一个区域，快速转发和收敛是其主要功能。网络的控制功能尽量少在骨干层上实施。核心层一直被认为是所有流量的最终承受者和汇聚者，所以对核心层的设计及网络设备的要求十分严格。核心层的其他功能有链路聚合、IP路由配置管理、IP组播、静态VLAN、生成树、设置陷阱和报警、服务器群的高速连接等。

分层模型下的设备选择原则

层次	设备选择原则
核心层	数据的高速交换，高稳定性；保证设备的正常运行和管理；支持数据负载均衡和自动冗余链路、VLAN定义与下发、生成树
汇聚层	提供多种固定端口数量搭配供组网选择，可堆叠、易扩展；在满足技术性能的基础上，最好价格便宜、使用方便、即插即用、配置简单；支持IP路由，提供高带宽链路，保证高速数据转发；具备一定的网络服务质量、控制能力及端到端的QoS；提供负载均衡的自动冗余链路、远程管理和SNMP
接入层	提供多种固定端口数量搭配供组网选择，可堆叠、易扩展；在满足技术性能要求的基础上，最好价格便宜、使用方便、即插即用、配置简单；支持二层交换和高带宽链路；支持ACL和安全接入；具备一定的网络服务质量、控制能力及端到端的QoS可选；支持三层交换、远程管理和SNMP

1)按入层

       接入层又称访问层，是用户接入网络的地方，用户可以是本地的，也可以是远程的。接入层可以通过集线器、交换机、网桥、路由器和无线访问点为本地用户提供接入服务，也可以通过VPN技术让远程用户经Internet接入内部网络。接入层往往需要有相应的策略来保证只有授权用户才可接入网络。

2)汇聚层

汇聚层又称分布层，是核心层和接入层之间的接口。分布层的功能和特性如下：

      (1)通过过滤、优先级和业务排队来实现策略。

      (2)在接入层和核心层之间进行路由选择。如果在接入层和核心层使用的路由协议不同，那么分布层负责在各路由协议之间重新共享路由信息，如果有必要，还需要对路由信息进行过滤。

      (3)执行路由汇总。当路由被汇总后，路由器只需要在路由表中保存较少的汇总路由信息，这会使路由表变小，减少路由器查找路由表时间和对内存的需求。此外路由的更新信息也会减少，从而占用的网络带宽减少。

      (4)提供到接入设备和核心设备的冗余连接。

      (5)把多个低速接入的连接汇聚到高速的核心连接上，如果有必要，还需要在不同的传输介质之间转换。

3)核心层

     核心层提供高速的网络主千。核心层的功能和属性如下：

      (1)为了在骨干网上快速地传输数据，核心层应具有高速度、低延时的链路和设备。

      (2)通过提供冗余设备和链路使得网络不存在单点故障，从而实现高可靠的网络骨干。

      (3)使用快速收敛路由协议可以迅速适应网络变化。此外，路由协议还可以在冗余链路上配置负载均衡，以便备份的网络资源在没有网络故障发生时也能得到利用。因为过滤往往会降低处理速度，所以一般核心层不执行过滤功能，而将过滤操作放在汇聚层上执行。

4)层次化模型的优缺点

使用层次化模型进行网络设计具有如下优点：

      (1)三层结构减轻了内层网络主设备的负载。由于分布层的过滤和汇聚，使得核心层设备避免了处理大量细节路由信息，降低CPU开销和网络带宽消耗。

      (2)降低了网络成本。按不同层次功能要求选择网络设备，可以降低不必要的功能投入花费。此外，层次化的模型结构便于网络管理，降低网络运行维护花费。

     (3)简化了设计元素，使设计易于理解。

     (4)容易变更层次结构。局部升级不会影响其他部分，扩展方便。