接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机的区别

发布于 2019年05月22日 by

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从事光通信网络行业的朋友们，一定不会对接入层、汇聚层、核心层这些跟交换机相关的网络术语感到陌生。它们究竟代表什么含义，有什么样的区别呢？什么样的交换机适合放在接入层、汇聚层和核心层呢？阅读完本文您将找到答案。

首先我们需要明确的一个概念就是：接入层交换机、汇聚层交换机、核心层交换机并非是交换机的分类和属性，只是由其所执行的任务来划分的。它们没有固定要求，主要看网络环境的大小、设备的转发能力以及在网络结构中所处位置。例如，同一个二层交换机在不同的网络结构中，可能用在接入层，也可能用在汇聚层。当用在接入层时，该交换机被称为接入层交换机，同理，用在汇聚层时，该交换机被称为汇聚层交换机。

接入层、汇聚层和核心层的特点和区别

核心层可以提供理想的区间传输，汇聚层可以提供基于策略的连接，而接入层可以为多业务应用和其他的网络应用提供用户到网络的接入。

1.接入层

通常将网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层，也就相当于公司架构里的基层员工，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。

接入层为用户提供了在本地网段访问应用系统的能力，主要解决相邻用户之间的互访需求，并且为这些访问提供足够的带宽，接入层还应当适当负责一些用户管理功能（如地址认证、用户认证等），以及用户信息收集工作（如IP地址、MAC地址、访问日志等）。

2.汇聚层

汇聚层也被称为分布层，它是网络接入层和核心层的“中介”，相当于公司的中层管理，用来连接核心层和接入层，处于中间位置，它在工作站接入核心层前先做汇聚，以减轻核心层设备的负荷。

不难理解，汇聚层也就汇聚层具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网（VLAN）之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。在汇聚层中，应该采用支持三层交换技术和VLAN的交换机，以达到网络隔离和分段的目的。

3.核心层

核心层是网络主干部分，是整个网络性能的保障，其设备包括路由器、防火墙、核心层交换机等等，相当于公司架构里的管理高层。

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以及网络设备的要求十分严格，它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。因此，核心层设备采用双机冗余热备份是非常必要的，也可以使用负载均衡功能，来改善网络性能。网络的控制功能建议尽量少在骨干层上实施。

核心层/汇聚层/接入层和叶脊拓扑结构的区别

无论是核心层、汇聚层还是接入层，都属于比较传统的网络结构，目前比较先进的是叶脊拓扑结构，主要网络结构设计，如下图所示：

接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机的区别

1.功能区别

核心层交换机的主要功能是用于路由选择及高速转发的，提供优化、可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应用有更高的可靠性和吞吐量。汇聚层交换机是多台接入层交换机的汇聚点，作用是将接入节点统一出口，同样也做转发及选路。它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路。接入层交换机的功能是将终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。

2.性能区别

核心层交换机是三层交换机，高速转发，有大容量接口带宽（比如万兆接口），较大的背板处理能力，因此它的性能以汇聚层交换机和接入层交换机都要高。汇聚层交换机也具备部分路由功能，可以是二层/三层交换机，而接入层交换机属于二层交换机，因此汇聚层交换机与接入层交换机比较，性能更高，端口更少和速率更高。总之，这三种交换机的性能对比结果是：核心层交换机>汇聚层交换机>接入层交换机。