網(wǎng)絡(luò)層次的規(guī)劃十分重要，一個(gè)合 的層次架構(gòu)，可以讓你的網(wǎng)絡(luò)減少故障，節(jié)約成本。

本文詳解網(wǎng)絡(luò)層次架構(gòu)：核心層、匯聚層、接入層，各層帶寬如何計(jì)算？

1、接入層、匯聚層、核心層作用

在了解是否要用核心交換機(jī)時(shí)，我們首先來了解下，各層交換機(jī)的作用。

接入層：

接入層是直接連接用戶計(jì)算機(jī)并使各種網(wǎng)絡(luò)資源接入網(wǎng)絡(luò)。為用戶提供了在本地網(wǎng)段訪問應(yīng)用系統(tǒng)的能力，主要解決相鄰用戶之間的互訪需求，并且為這些訪問提供足夠的帶寬。

匯聚層：

網(wǎng)絡(luò)接入層和核心層的“中介”，就是在工作站接入核心層前先做匯聚，以減輕核心層設(shè)備的負(fù)荷。匯聚層具有實(shí)施策略、安全、工作組接入、虛擬局域網(wǎng)（VLAN）之間的路由、源地址或目的地址過濾等多種功能。

核心層：

主要目的在于通過高速轉(zhuǎn)發(fā)通信，提供快速、可靠的骨干數(shù)據(jù)交換。

那么總結(jié)下來就是這張圖:

2、各層帶寬如何計(jì)算？

一、接入層帶寬計(jì)算與配置

接入層是前端采集設(shè)備與傳輸系統(tǒng)的接口，交換機(jī)需易于使用和安裝，同時(shí)兼具安全性，確保入口數(shù)據(jù)的安全。當(dāng)然在設(shè)計(jì)上，主張使用性價(jià)比高的設(shè)備。接入層交換機(jī)選型設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)如下：

 單個(gè)攝像機(jī)碼流一般是按4Mbps計(jì)算，峰值是6-8M，選型的時(shí)候需要考慮到峰值。

傳輸帶寬利用率在60%左右，100M的也就60M左右。

  綜上兩點(diǎn)，一個(gè)百兆交換機(jī)一般可以帶8路攝像機(jī)，8路以上攝像機(jī)需采用千兆上聯(lián)交換機(jī)。

根據(jù)前端的布局方式集中或者分散，可能會(huì)采用8到24不同口數(shù)的交換機(jī)。根據(jù)安裝環(huán)境的不同，還可能會(huì)用到工業(yè)級(jí)交換機(jī)。

二、匯聚層帶寬計(jì)算及配置

匯聚層承上啟下，壓力較大，需要考慮同時(shí)處理的監(jiān)控查看的帶寬。

條件1、交換機(jī)帶寬，如果1000路攝像機(jī)，匯聚層有8臺(tái)交換機(jī)的話，則每臺(tái)需要同時(shí)處理 125 只攝像機(jī)的 4M 碼流（125* 4M=500M），也就意味著匯聚層交換機(jī)需要支持同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)500M以上的交換容量。 這樣的話一般的千兆交換機(jī)可以說是比較充足的。

條件2： 匯聚層交換機(jī)的背板帶寬，每臺(tái)匯聚層交換機(jī)至少會(huì)接入來自接入層的5臺(tái)千兆交換機(jī)，我們?yōu)榱吮ＷC帶寬充足，則交換機(jī)背板帶寬要求為：

  (5*1000M*2)/1000=10Gbps 的背板帶寬。

條件3： 包轉(zhuǎn)發(fā)率：一個(gè) 1000M 口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為 1.488Mpps/s，匯聚層下接則匯聚層的交換機(jī)交換速率為：5*1.488Mpps/s=7.44Mpps。

根據(jù)以上條件得出： 當(dāng)有1000路攝像機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，匯聚層需要滿足背板帶寬不少于10Gbps，包轉(zhuǎn)發(fā)率大于7.44Mpps。

我們可以至少需要8口全千兆交換機(jī)，且背板帶寬不少于10Gbps，包轉(zhuǎn)發(fā)率大于7.44Mpps。

交換機(jī)容量與包轉(zhuǎn)發(fā)率都是比較充足的。

三、核心層帶寬計(jì)算及配置
核心交換機(jī)主要承擔(dān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)置功能，對(duì)交換能力、網(wǎng)路管理功能、穩(wěn)定性要求也更高。另外，因?yàn)榇鎯?chǔ)設(shè)備是在核心層上，需要考慮交換機(jī)的交換容量以及到核心鏈路的帶寬和高速轉(zhuǎn)發(fā)能力。所以要滿足以下條件：

帶寬：假如1000路監(jiān)控的帶寬至少為1000*4Mbps=4000Mbps，核心交換機(jī)建議選擇高帶寬的千兆或萬兆交換機(jī)，上聯(lián)端口為萬兆，才能使數(shù)據(jù)通暢。

背板帶寬：核心交換機(jī)至少會(huì)有8個(gè)來自匯聚層的千兆接口、2個(gè)上聯(lián)的萬兆端口，以及4個(gè)可能接入其它的千兆端口，所以一共有12個(gè)千兆口與2個(gè)萬兆口，為了保證帶寬充足，則交換機(jī)背板帶寬要求為：

（12*1000M*2+2*10000*2)/1000=64Gbps的背板帶寬。

包轉(zhuǎn)發(fā)率：一個(gè)千兆口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps/s，一個(gè)萬兆口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為14.88Mpps/s，為了保證能夠線速轉(zhuǎn)發(fā)，則至少會(huì)有12個(gè)千兆口與2個(gè)萬兆口，則核心交換機(jī)交換速率為：

12*1.488Mpps/s+2*14.88Mpps/s=47.56Mpps。

根據(jù)以上條件得出：當(dāng)有1000路攝像機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，核心層交換機(jī)至少需要滿足背板帶寬不少于64Gbps，包轉(zhuǎn)發(fā)率大于47.56Mpps。

除此之外，核心交換機(jī)還需要考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、插槽數(shù)量、模塊類型、模塊冗余、路由冗余等，才能保證1000路監(jiān)控的數(shù)據(jù)高速交換。

3、如何規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)層次架構(gòu)？

    網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定了使用什么設(shè)備，有的小型網(wǎng)絡(luò)只有核心層與接入層，那么核心交換機(jī)就相對(duì)來說好選擇一些，壓力不大，例如某些小型監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，只在內(nèi)網(wǎng)中進(jìn)行，那么選擇二層交換機(jī)即可。

例如如下網(wǎng)絡(luò)：只有接入層與核心層