交换机的四种网络结构方式，你知道多少？

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前言

本文将介绍交换机是什么，以及它的四种网络结构方式，在最后会对他的网络结构方式进行比较。

目录

一、交换机是什么？

二、四种网络结构方式

1、级联方式

2、堆叠方式

3、端口聚合方式

4、分层方式

①核心层

②汇聚层

③接入层

三、四种方式比较

1、级联方式

2、堆叠方式

3、端口聚合方式

4、分层方式

四、如何选择结构方式？

交换机（switch）意为开关是一种用于电、光信号转发的网络设备 。它可以分为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机，主要用在局域网连接终端设备 。

随着5G到来，新的物联网的到来，对交换机要求更高，同时需求量会便大。交换机是使用非常广泛的网络设备，多台网络设备的局域网，交换机是必不可少的设备。

这是最常用的一种组网方式，它通过交换机上的级联口(UpLink)进行连接。级联可以定义为两台或两台以上的交换机通过一定的方式相互连接。根据需要， 多台交换机可以以多种方式进行级联。

在较大的局域网例如园区网 ( 校园网 ) 中，多台交换机按照性能和用途一般形成总线型、树型或星型的级联结构。

需要注意的是交换机不能无限制级联，超过一定数量的交换机进行级联，最终会引起广播风暴，导致网络性能严重下降。

堆叠是指将一台以上的交换机组合起来共同工作， 以便在有限的空间内提供尽可能多的端口。

多台交换机经过堆叠形成一个堆叠单元。可堆叠的交换机性能指标中有一个 " 最大可堆叠数 " 的参数，它是指一个堆叠单元中所能堆叠的最大交换机数，代表一个堆叠单元中所能提供的最大端口密度。

一般来说， 不同厂家、不同型号的交换机可以互相级联，堆叠则不同 ，它必须在可堆叠的同类型交换机 ( 至少应该是同一厂家的交换机 ) 之间进行;级联仅仅是交换机之间的简单连接， 堆叠则是将整个堆叠单元作为一台交换机来使用， 这不但意味着端口密度的增加，而且意味着系统带宽的加宽。

堆叠可以大大提高交换机端口密度和性能。堆叠单元具有足以匹敌大型机架式交换机的端口密度和性能， 而投资却比机架式交换机便宜得多 ，实现起来也灵活得多。这就是堆叠的优势所在。

端口聚合将两个设备间多条物理链路捆绑在一起组成一条逻辑链路，从而达到带宽倍增的目的(这条逻辑链路带宽相当于物理链路带宽之和)。

除了增加带宽外，端口聚合还可以在多条链路上均衡分配流量，起到负载分担的作用。当一条或多条链路故障时，只要还有链路正常，流量将转移到其它的链路上，整个过程在几毫秒内完成，从而起到冗余的作用，增强了网络的稳定性和安全性。

这种方式一般应用于比较复杂的交换机结构中，按照功能可划分为：接入层、汇聚层、核心层。

这三层网络架构采用层次化模型设计，将复杂的网络设计分成几个层次，每个层次着重于某些特定的功能，这样就能够使一个复杂的大问题变成许多简单的小问题。

核心使用CSS集群组网，上下行采用Eth-Trunk，构建高可靠、无环的网络。

汇聚交换机采用iStack，上下行采用Eth-Trunk，构建高可靠、无环的网络。

地理位置接近的接入设备（如一个楼宇内的接入交换机）使用iStack虚拟化成为一台逻辑上的设备，端口数量充足，简化了管理。

特点：简单易实现，成本较低。

优点： 简单易实现，成本较低。适用于小规模网络。

缺点： 可扩展性有限。网络管理和维护困难。增加延迟和复杂性。

特点：简化网络管理和配置，提供高带宽和冗余连接。

优点：简化网络管理和配置。提供高带宽和冗余连接。适用于中等规模网络。

缺点：成本较高。可扩展性受限。部署复杂性增加。

特点：提高网络可靠性和冗余性，简化配置和管理。

优点： 提高网络可靠性和冗余性。简化配置和管理。提高带宽利用率。

缺点： 需要兼容性支持。可扩展性受物理端口限制。负载均衡配置需注意。

特点：灵活的网络架构，可实现更复杂的功能。

优点：灵活的网络架构。可实现更复杂的功能。适用于大规模网络。

缺点：部署和管理复杂性较高。成本较高。

选择适合的网络结构方式需要考虑网络规模、性能需求、可靠性要求和管理复杂性等因素。根据实际情况，可以综合应用这些网络结构方式，以构建高效、可靠和安全的计算机网络。