接入、汇聚、核心,三层要的东西完全不同:接入要口多便宜,核心要快且不丢。 「收敛比」是这一节唯一要算的数,也是汇聚层最该看的数。
前两节按功能与外形分,这一节按「它在网络里的位置」分。 这个维度最影响选型:同一台 L2 交换机,放接入层和放汇聚层,要求差得远。
一、三层各要什么
接入层:接终端。口多、速率低、要 PoE。关键指标是端口价格。 汇聚层:收接入、做策略。口少、速率高、要能划 VLAN。关键指标是上行带宽。 核心层:高速转发。口少、速率极高、要冗余。关键指标是「不丢包」。
一条经验:接入层拼成本、汇聚层拼带宽、核心层拼可靠性。 三层用同一款设备,一定有一层是浪费的。
二、收敛比怎么算
收敛比 = 下行总带宽 ÷ 上行总带宽。48 口千兆配 4 条万兆上行,就是 48 : 40 = 1.2 : 1。
1.2 : 1 已经接近无阻塞(还有 20% 余量)。 配 2 条万兆就是 2.4 : 1,意味着 48 口同时满速发时上行只能过 41%。
这个「只能过 41%」在实践里通常没问题,因为终端很少同时满速。 但两个场景会翻车:备份窗口、广播风暴。
三、经验值
接入到汇聚:1 : 1 到 2 : 1。 汇聚到核心:1 : 1。
核心层为什么要求 1 : 1:核心层的流量是「汇聚后的汇聚」,任何收敛都会被放大成整片区域的慢。 所以核心层宁可多买,不能少买。
最后一条:三层结构不是必须的。 小网络两层(接入+核心)就够了,硬套三层反而多了两跳延迟和一套设备。 结构要跟着规模走,不跟着教科书走。
四、动手 Demo:三种方案的收敛比
这段算 48 口千兆配 4×10G、2×10G,以及 24 口配 2×10G 三种方案的收敛比, 以及「单台下行的峰值能跑到几成线速」。
for down_n, down_s, up_n, up_s in ((48, 1, 4, 10), (48, 1, 2, 10), (24, 1, 2, 10)):
ratio = float(down_n * down_s) / (up_n * up_s)
T([u"%d 口千兆" % down_n, u"%d Gbps" % (down_n * down_s),
u"%d×%dG" % (up_n, up_s), u"%.1f : 1" % ratio,
u"1/%.1f 线速" % ratio], [0, 0, 0, 0, 0])
实跑输出:
--------------------------------------------------------------------
接入、汇聚、核心,三层各要什么
--------------------------------------------------------------------
**「用途分类」比「功能分类」更影响选型。**同一台 L2 交换机,放在接入层和放在汇聚层,要求完全不同。
层 干什么 端口特征 关键指标
--------------------------------------------------------------------------
接入层 接终端 口多、速率低、PoE 端口价格、PoE 预算
汇聚层 收接入、做策略 口少、速率高 上行带宽、VLAN 数
核心层 高速转发 口少、速率极高 背板、冗余、不丢包
**算一栋楼的收敛比**——这是汇聚层最该看的一个数:
方案 下行 上行 收敛比 单台下行的峰值
------------------------------------------------------------------
48 口千兆 48 Gbps 4×10G 1.2 : 1 1/1.2 线速
48 口千兆 48 Gbps 2×10G 2.4 : 1 1/2.4 线速
24 口千兆 24 Gbps 2×10G 1.2 : 1 1/1.2 线速
**收敛比 2.4 : 1 的意思是:48 个口同时满速发,上行只能过 41%。**
这在实践里是常态,因为终端很少同时满速。**但两个场景会翻车**:
1. **备份窗口**:全楼同时往备份服务器拷,上行立刻堵死。
2. **广播风暴**:一个环路就让上行 100% 满,收敛比再小也白搭。
**所以接入层的上行经验值是 1:1 到 2:1,汇聚到核心要 1:1。**
超出的部分靠「终端不同时跑」这个假设撑着——**假设一旦不成立,就是事故。**
1.2 : 1 那行是「接近无阻塞」的配置,也是 48 口接入的标准配法。 再多配就没意义了——终端本身跑不满千兆。
2.4 : 1 是成本敏感时的折中,常见于普通办公。但要注意它有个隐含假设:「终端不同时跑」。 这个假设在备份窗口和病毒爆发时会同时失效。
24 口配 2 条万兆是 1.2 : 1, 和第一行一样——说明收敛比看的是比例,不是绝对口数。这也是为什么 24 口交换机常配 2 个 SFP+, 而 48 口要配 4 个。
30 秒实验
- 数一下你所在楼层交换机的下行口与上行口。
- 算一下它的收敛比。
- 想一想备份窗口时这台交换机会不会堵。
常见误区
- 以为收敛比越小越好。太小是浪费钱。
- 以为 2.4 : 1 一定不够。看业务,不看不出来。
- 以为三层结构必须全上。小网络两层就够。
自测三问(点开对答案)
1. 收敛比怎么算? —— 下行总带宽除以上行总带宽。 2. 接入到汇聚、汇聚到核心的经验值分别是多少? —— 1:1 到 2:1,核心层要 1:1。 3. 哪两个场景会让收敛比不够用? —— 备份窗口(全量同时跑)与广播风暴(环路或故障网卡)。下一节:分完类,进第二章最实操的一段——端口。先看 10/100 口。
- ☐ (本节完,下一节 02.07.01 快速以太网(10/100)端口)