Nhiệm vụ của lớp core switch cisco layer 3 trong hệ thống mạng

Ở lớp lõi của mô hình mạng ba lớp, switch Layer 3 gánh bốn nhiệm vụ: định tuyến giữa các VLAN ở tốc độ dây, làm gateway cho toàn hệ thống, chạy giao thức dự phòng để không có điểm chết duy nhất, và chuyển tiếp mọi lưu lượng liên khu vực với độ trễ thấp nhất. Bài này đi sâu vào phần việc kỹ thuật đó — phần "Layer 3" thực sự nghĩa là gì khi đặt ở lõi.

Nhiệm vụ 1 — Định tuyến liên VLAN bằng SVI

Mỗi VLAN trong hệ thống có một giao diện ảo (SVI) trên switch lõi, và địa chỉ của SVI chính là gateway mà mọi máy trong VLAN đó trỏ về:

Core(config)# ip routing
Core(config)# interface vlan 10
Core(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
Core(config)# interface vlan 20
Core(config-if)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

Từ đây lưu lượng giữa VLAN 10 và 20 được định tuyến ngay trong phần cứng chuyển mạch — không vòng lên router, không nghẽn. Đây là khác biệt căn bản với switch Layer 2, xem bài Layer 2 và Layer 3.

Nhiệm vụ 2 — Phân vai với router biên

Lõi Layer 3 lo định tuyến nội bộ; router hoặc firewall biên lo ra ngoài. Trên lõi chỉ cần một tuyến mặc định trỏ về biên:

Core(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.254

Và trên router biên khai tuyến quay lại các mạng nội bộ (hoặc chạy giao thức định tuyến giữa hai thiết bị). Sự phân vai này giúp mỗi thiết bị làm đúng sở trường: lõi chuyển gói bằng phần cứng, biên lo NAT/VPN/lọc.

Nhiệm vụ 3 — Không được chết: chạy cặp và HSRP

Lõi hỏng là cả hệ thống dừng, nên chuẩn thiết kế là hai máy chạy cặp. Giao thức HSRP/VRRP cho hai máy chia nhau một địa chỉ gateway ảo — máy chính hỏng, máy phụ tiếp quản trong vài giây, người dùng không biết gì:

Core1(config-if)# standby 10 ip 192.168.10.1
Core1(config-if)# standby 10 priority 110
Core1(config-if)# standby 10 preempt

Cộng với nguồn đôi trên mỗi máy và hai đường lên từ mỗi switch tầng — hệ thống chịu được hỏng đơn lẻ ở bất kỳ điểm nào.

Nhiệm vụ 4 — Gom băng thông và giữ độ trễ thấp

Mọi tuyến từ switch tầng đổ về lõi, nên cổng lõi phải nhanh hơn cổng truy cập một bậc: tầng chạy 1G thì trục về lõi 10G; các tuyến quan trọng gộp đôi bằng LACP vừa tăng băng thông vừa dự phòng. Thông số cần soi khi chọn máy: băng thông chuyển mạch non-blocking và bộ đệm gói — giải thích ở bài Core Switch là gì; còn phân vai với lớp truy cập ở bài Core và Access.

Thiết bị nào gánh được vai lõi Layer 3?

Cần soát thiết kế lõi hiện tại hay dựng mới, gửi sơ đồ cho kỹ sư bên em xem miễn phí: 0522 388 688.