园区网结构设计原则

在园区网设计中最重要的一个概念就是高可用性，说起来很玄乎，其实这个参数我们是可以量化的，一年之内该园区网的失效时间限制在5mins之内，就算达标了，这样对应的可用性是99.999%。

 

要达到这5个9并不容易，具体的实现上，任何技术细节都是用的上的，甚至是调整OSPF的Hello interval，这个在平时实验的时候并不明显，但到实际工程中就会有所体现。

 

为什么要如此重视高可用性呢？Top 500对IT部门的重视可以给我们答案。Top 500企业平均一小时的收入是100万美金，每个员工是205美金，断网一小时，就意味着100万美金的损失，与其这样，不如用这些钱购买好的设备，聘用好的技术人员来实现高可用性。

 

下面我们就高可用性的第一步--分层设计结构来进行分析。

 

整个园区网可以分为核心层，汇聚层和接入层，每一层角色和职责各有不同。这样的分层结构形成的是标准化的网络拓扑，扩展性能就有所保障（根据核心交换机的端口数和背板带宽可以精确计算出来），同时由于清晰的划分隔离形成了小型的容错域，单点失效并不会产生很大的影响，也利于排错的进行，再加上流量转发控制，负载均衡和设备冗余，就形成了园区网设计的基本方案。

 

接入层

 

接入层历来为兵家必争之地，负责终端接入，安全技术首当其冲。其实这一层功能十分丰富，除了生成树相关的BPDU Guard，BPDU Filter，Root Guard技术之外，还能启用QoS，IP组播，OSPF/EIGRP,UDLD 等多项技术，以及为VoIP进行以太网供电。如果在这一层出现单点失效，二层接入层可以通过SSO做到状态切换，而三层接入层则可以通过SSO和NSF实现状态切换和不间断转发。

 

汇聚层

 

高可用性重点在汇聚层实施，负载均衡，路由快速收敛，第一跳冗余和QoS都是重点。配线间都在这一层进行汇总，再上联就是核心层，所以汇聚层可以保护核心层并为其分担一定的网络流量。由于该层设备多为中高档交换机，因此生成树协议只在必要时使用，更多启用的还是三层功能。

 

核心层

 

核心层的策略十分简单，只负责快速转发，作为网络骨干，连接了园区网中各个区域。该层的设备追求的是性能和稳定，复杂度不用很高，关键是快，但往往价格还是非常昂贵的。

 

那么如果没有核心层，我们就可以省去很多设备上的投入，但这样是否合理呢？事实上，这是一个有关扩展，复杂度和集中化的问题。

 

如果没有核心层，汇聚层的设备需要全互联来实现冗余，物理线路增加的同时也使路由的复杂度提高了。假设网络中原有两个区域，每个区域有两台汇聚层交换机互联，那么在增加第三个相同的区域时，会增加8条新链路，总链路达12条，每台SW有5个IGP邻居；而增加4个区域时，就会增加12条新链路，总链路达到24条，每台SW有7个IGP邻居。

 

我们再来看看有核心层的情况，假设核心层有两台互联的交换机作为中心，那么在增加第三个网络区域时，会增加4条新链路，总链路为12条，每台SW有3个IGP邻居；而增加第4个区域时，依然是增加4条新链路，总链路16条，每台SW依然是3个IGP邻居。

 

我们从数据上可以看出，拥有专门的核心层SW，可以使核心链路减少，路由协议的Peer数量减少，并形成等开销的3层链路，但好处还不止这些，就网络的扩展性能而言，核心层SW添加模块和升级带宽都是更为容易的，性能上的提升也更明显。

 

另外，在核心层和汇聚层均要有冗余节点和冗余链路提供最可靠的聚合，在部分节点或链路失效的时候，带宽仍然要足够，大部分收敛时间应控制在120～200 ms之间。

 

本文出自 “Steven.Q的学习笔记” 博客，谢绝转载！