Введение
При проектировании локальных-вычислительных сетей важно правильно определить структуру — сколько уровней она будет включать и какие задачи решает оборудование на каждом уровне. В идеале конечно это должно быть отражено в ТЗ. Но что делать если ТЗ- это набор общих фраз и ссылок на нормативные документы? Тогда необходимо самим определить архитектуру сети. Рассмотрим наиболее распространённые архитектуры — двухуровневая и трёхуровневая , одноуровневая для совсем маленьких сетей где ставиться один коммутатор (ее не будем рассматривать). Они основаны на функциональном разделении коммутаторов на уровни доступа, распределения и ядра.
1. Коммутаторы доступа (Access Layer)
Назначение:
Коммутаторы доступа обеспечивают непосредственное подключение конечных устройств — компьютеров, IP-телефонов, камер видеонаблюдения, Wi-Fi точек и т. д.
Основные функции:
- Подключение пользователей и устройств (портами 1G или 2.5G, реже 10G);
- Поддержка PoE/PoE+ для питания устройств;
- Управление VLAN и политиками доступа (802.1X, ACL);
- Ограничение широковещательных доменов;
- Базовая маршрутизация (L2, иногда L3-lite).
Примеры: Cisco Catalyst 1000/2960, Huawei S2700, Mikrotik CRS, D-Link DGS серии и др.
2. Коммутаторы распределения (Distribution Layer)
Назначение:
Коммутаторы распределения связывают несколько коммутаторов доступа, обеспечивая агрегацию трафика и реализацию сетевых политик.
Основные функции:
- Агрегация трафика с уровня доступа;
- Маршрутизация между VLAN (L3);
- QoS, фильтрация и контроль трафика;
- Резервирование (STP, LACP, VRRP, HSRP);
- Реализация политик безопасности и приоритизации трафика.
Примеры: Cisco Catalyst 3850/9300, Huawei S5700/S6720, Juniper EX4300 и т. д.
3. Коммутаторы ядра (Core Layer)
Назначение:
Ядро — это «магистраль» сети, обеспечивающая высокоскоростное и отказоустойчивое соединение всех частей инфраструктуры.
Основные функции:
- Высокая пропускная способность (10G/40G/100G и выше);
- Минимальная задержка и максимальная отказоустойчивость;
- Высокая производительность L3-маршрутизации;
- Резервирование маршрутов и каналов связи;
- Не содержит сложных политик — только быстрая пересылка пакетов.
Примеры: Cisco Catalyst 9500, Huawei CloudEngine, Juniper QFX и др.
4. Двухуровневая архитектура (Access + Distribution)
Когда использовать:
- В небольших и средних сетях (до нескольких сотен устройств);
- Когда нет необходимости в отдельном ядре;
- Когда коммутаторы распределения выполняют роль ядра.
Преимущества:
- Меньше оборудования и затрат;
- Простота управления и обслуживания;
- Подходит для офисов, филиалов, торговых площадок.
Недостатки:
- Ограниченная масштабируемость;
- Потенциально меньшая отказоустойчивость и производительность.
📘 Пример:
Два L3-коммутатора распределения объединяют все этажные коммутаторы доступа и одновременно маршрутизируют между VLAN.
5. Трёхуровневая архитектура (Access + Distribution + Core)
Когда использовать:
- В крупных сетях (кампусы, дата-центры, производственные предприятия);
- Когда требуется масштабирование и резервирование на уровне магистрали;
- При большом объёме межсегментного трафика.
Преимущества:
- Высокая отказоустойчивость;
- Лёгкость масштабирования (добавление новых узлов);
- Разделение ролей и упрощение управления трафиком.
Недостатки:
- Более высокая стоимость;
- Усложнение настройки и администрирования.
📘 Пример:
Коммутаторы ядра объединяют несколько распределительных узлов, каждый из которых обслуживает свою группу коммутаторов доступа.