CN203883860U - 一种校园网的网络通信架构 - Google Patents

Abstract

一种校园网的网络通信架构，包括核心层、汇聚层和接入层；所述核心层设有核心交换机；所述汇聚层设有汇聚层交换机；所述接入层设有一个以上接入层交换机；所述核心交换机包括第一核心交换机、第二核心交换机……第N-1核心交换机和第N核心交换机；所述汇聚层交换机包括第一汇聚层交换机和第二汇聚层交换机……第N-1汇聚层交换机和第N汇聚层交换机；所述第一核心交换机通过捆绑的双链路与所述第一汇聚层交换机连接，所述第二核心交换机通过捆绑的所述双链路与所述第二汇聚层交换机连接；本实用新型在主干网采用了千兆冗余链路，从而提高了网络传输的可靠性；启用双核心交换，保证一台核心设备故障后另一台可保障网络部不间断运行。

Description

一种校园网的网络通信架构

技术领域

本实用新型涉及网络架构技术领域，尤其是涉及一种校园网的网络通信架构。

背景技术

校园数据通信网是校园内信息装置互联运行的局域网络，是由二层交换机、三层交换机、路由器、传输链路等构成的为学校教学服务的集成的数据传输系统架构。校园数据通信网是利用网络交换技术、路由寻址技术、信号传输技术等为基础建立起来的路由交换网网络，并可通过互联实现校园内部的计算机网络进行远距离信息交流和信息资源共享，校园网为学校的教学、管理、办公、信息交流和通讯等提供综合的网络应用环境。

现有校园网的网络架构中，交换机及路由器之间通常采用单链路的连接方式；这些连接方式存在的主要缺陷为：当某段链路发生故障时，该段链路进行的业务会相应的中断，从而因业务中断会造成严重的损失；没有汇聚层交换机，无法汇接接入层的用户，无法进行分组的汇聚、转发和交换，核心交换机受接入交换机流量冲击较大容易造成各种网络问题；当核心交换机故障或汇聚层交换机故障或核心和汇聚层之间链路故障时，该设备或该链路的业务会中断，造成严重的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一种校园网的网络通信架构，解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种校园网的网络通信架构，包括核心层、汇聚层和接入层；所述核心层设有核心交换机；所述汇聚层设有汇聚层交换机；所述接入层设有一个以上接入层交换机；所述核心交换机包括第一核心交换机、第二核心交换机……第N-1核心交换机和第N核心交换机；所述汇聚层交换机包括第一汇聚层交换机和第二汇聚层交换机……第N-1汇聚层交换机和第N汇聚层交换机；所述第一核心交换机通过捆绑的双链路与所述第一汇聚层交换机连接，所述第二核心交换机通过捆绑的所述双链路与所述第二汇聚层交换机连接，依此类推，所述第N-1核心交换机通过捆绑的所述双链路与所述第N-1汇聚层交换机连接，所述第N核心交换机通过捆绑的所述双链路与所述第N汇聚层交换机连接；所述核心交换机之间依次通过捆绑的所述双链路连接；所述汇聚层交换机之间依次通过捆绑的所述双链路连接；所述接入层交换机与两个以上所述汇聚层交换机连接；其中N为大于等于2的自然数。

优选的，所述核心交换机和所述汇聚层交换机均为三层交换机；所述接入层交换机为二层交换机。

优选的，所述双链路为光纤链路。

优选的，所述核心交换机上连接有上行设备。

优选的，所述上行设备为交换机、路由器或防火墙设备中的一种或多种。

本实用新型的有益效果可以总结如下：

本实用新型提供一种校园数据通信网络架构，在校园网中路由交换网络架构的主干网采用了千兆冗余链路，从而提高了网络传输的可靠性；启用双核心交换，保证一台核心设备故障后另一台可保障网络部不间断运行；启用汇聚层交换机，保障接入层的大流量的数据在汇聚层设备上得到缓冲并可设置策略进行控制，同时接入层和汇聚层交换机之间采用捆绑的所述双链路上联，保障汇聚层一台设备故障后数据可通过其他汇聚层交换进行传输，保证网络不间断运行；在根据实际用户的需求情况下，接入层交换机与客户端可选择百兆或者千兆链路连接。

附图说明

图1为本实用新型包括两个核心交换机和两个汇聚层交换机的结构示意图。

A、B均为核心交换机、C、D均为汇聚层交换机、E、F、G、H均为接入层交换机、M为上行设备。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示的一种校园网的网络通信架构，包括核心层、汇聚层和接入层；核心层设有核心交换机；汇聚层设有汇聚层交换机；接入层设有一个以上接入层交换机；核心交换机包括第一核心交换机、第二核心交换机……第N-1核心交换机和第N核心交换机；汇聚层交换机包括第一汇聚层交换机和第二汇聚层交换机……第N-1汇聚层交换机和第N汇聚层交换机；第一核心交换机通过捆绑的双链路与第一汇聚层交换机连接，第二核心交换机通过捆绑的双链路与第二汇聚层交换机连接，依此类推，第N-1核心交换机通过捆绑的双链路与第N-1汇聚层交换机连接，第N核心交换机通过捆绑的双链路与第N汇聚层交换机连接；核心交换机之间依次通过捆绑的双链路连接；汇聚层交换机之间依次通过捆绑的双链路连接；接入层交换机与两个以上汇聚层交换机连接；其中N为大于等于2的自然数。

实际应用中，核心交换机和汇聚层交换机为三层交换机，核心交换机性能高于汇聚层交换机，接入层交换机为二层交换机。核心交换机为两台；汇聚层交换机为两台。双链路为光纤链路。核心交换机上连接有上行设备。上行设备为交换机、路由器或防火墙设备中的一种或多种。核心交换机A通过捆绑双链路连接汇聚层交换机C，核心交换机B通过捆绑双链路连接汇聚层交换机D，核心交换机A和B之间通过捆绑的双链路连接，汇聚层交换机C和D之间通过捆绑的双链路连接，每个接入交换机启用两条上行链路分别连接两台汇聚层交换机C和D。

组网架构中各层交换设备体现功能

核心层：一般都是三层交换机，采用机箱式的外观，具有很多冗余的部件。核心层交换机也可以说是交换机的网关。在进行网络规划设计时核心层的设备通常要占大部分投资，因为核心层设备对于冗余能力、可靠性和传输速度方面要求较高。

汇聚层：是多台接入层交换机的汇聚点，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，因此汇聚层交换机与接入层交换机比较，需要更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。

汇聚层1000Base-T交换机同时存在机箱式和固定端口式两种设计，可以提供多个1000Base-T端口，一般也可以提供1000Base-X等其他形式的端口。接入层和汇聚层交换机共同构成完整的中小型局域网解决方案。

接入层：在核心层和汇聚层的设计中主要考虑的是网络性能和功能性要高，那么我们在接入层设计上主张使用性能价格比高的设备。接入层是最终用户(教师、学生)与网络的接口，它应提供即插即用的特性，同时非常易于使用和维护。

组网架构链路互连体现功能

核心交换机A和核心交换机B间双链路捆绑互连。例：当一台核心交换机A上行链路故障时，其所传输数据可通过核心交换机A和核心交换机B之间的链路传输到另一台核心交换机B上，核心交换机B将此数据上传至上行设备；反之亦然。保证网络不间断传输数据。

汇聚层交换机C和汇聚层交换机D之间通过双链路捆绑互连。例：当一台核心交换机A故障时，汇聚层交换机C上所传输数据会通过汇聚层交换机C和汇聚层交换机D之间的链路传送至汇聚层交换机D，再由汇聚层交换机D上传至正常使用的核心交换机B，再由核心交换机B上传至上行设备；核心交换机B反之亦然。

核心交换机A和核心交换机B与汇聚层交换机C和汇聚层交换机D之间通过双链路捆绑互连。例：保证交换机核心交换机A和汇聚层交换机C或核心交换机B和汇聚层交换机D中一组设备故障的情况下另一组设备能正常工作，保障网络不间断运行。

接入层交换机两条上行链路分别连接C和D。例：当汇聚层交换机C故障时，接入层数据能通过汇聚层交换机D上传至核心交换机。保证接入层数据不间断。

双链路捆绑。由两条同介质路径(同时为双绞线或光纤)链路捆绑而成；正常使用时两条单独的路径同时传输数据，当其中一条路径故障时，另一条路径能正常传输数据。

名词解释：

接入层：接入层目的是允许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。接入层交换机是最常见的交换机，它直接与外网联系，使用最广泛，尤其是在一般办公室、小型机房和业务受理较为集中的业务部门、多媒体制作中心、网站管理中心等部门。在传输速度上，现代接入层交换机大都提供多个具有10M/100M/1000M自适应能力的端口。

汇聚层：汇聚层交换机是多台接入层交换机的汇聚点，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，因此汇聚层交换机与接入层交换机比较，需要更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。

核心层：将网络主干部分称为核心层，核心层的主要目的在于通过高速转发通信，提供优化，可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应拥有更高的可靠性，性能和吞吐量。

二层交换机工作于OSI模型的第2层(数据链路层)，故而称为二层交换机。二层交换技术是发展比较成熟，二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。

三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现，而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现。三层交换技术就是二层交换技术+三层转发技术。传统交换技术是在OSI网络标准模型第二层——数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发，既可实现网络路由功能，又可根据不同网络状况做到最优网络性能。

通过本实用新型提供的校园数据通信网络架构，在校园网中路由交换网络架构的主干网采用了千兆冗余链路，从而提高了网络传输的可靠性；启用双核心交换，保证一台核心设备故障后另一台可保障网络部不间断运行；启用汇聚层交换机，保障接入层的大流量的数据在汇聚层设备上得到缓冲并可设置策略进行控制，同时接入层和汇聚层交换机之间采用捆绑的双链路上联，保障汇聚层一台设备故障后数据可通过其他汇聚层交换进行传输，保证网络不间断运行；在根据实际用户的需求情况下，接入层交换机与客户端可选择百兆或者千兆链路连接。

以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本实用新型，但本领域技术人员应该明白，本实用新型并不局限于以上所述实施例，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种校园网的网络通信架构，其特征在于：包括核心层、汇聚层和接入层；所述核心层设有核心交换机；所述汇聚层设有汇聚层交换机；所述接入层设有一个以上接入层交换机；所述核心交换机包括第一核心交换机、第二核心交换机……第N-1核心交换机和第N核心交换机；所述汇聚层交换机包括第一汇聚层交换机和第二汇聚层交换机……第N-1汇聚层交换机和第N汇聚层交换机；所述第一核心交换机通过捆绑的双链路与所述第一汇聚层交换机连接，所述第二核心交换机通过捆绑的所述双链路与所述第二汇聚层交换机连接，依此类推，所述第N-1核心交换机通过捆绑的所述双链路与所述第N-1汇聚层交换机连接，所述第N核心交换机通过捆绑的所述双链路与所述第N汇聚层交换机连接；所述核心交换机之间依次通过捆绑的所述双链路连接；所述汇聚层交换机之间依次通过捆绑的所述双链路连接；所述接入层交换机与两个以上所述汇聚层交换机连接；其中N为大于等于2的自然数。

2.根据权利要求1所述的校园网的网络通信架构，其特征在于：所述核心交换机和所述汇聚层交换机均为三层交换机；所述接入层交换机为二层交换机。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的校园网的网络通信架构，其特征在于：所述核心交换机为两台；所述汇聚层交换机为两台。

4.根据权利要求1所述的校园网的网络通信架构，其特征在于：所述双链路为光纤链路。

5.根据权利要求1所述的校园网的网络通信架构，其特征在于：所述核心交换机上连接有上行设备。

6.根据权利要求5所述的校园网的网络通信架构，其特征在于：所述上行设备为交换机、路由器或防火墙设备中的一种或多种。