在网络环境中，当单一交换机无法满足端口数量或特定功能要求时，用户通常会考虑将多台以太网交换机进行互联。那么，在网络架构设计中，如何有效地将多台以太网交换机连接起来呢？目前业界普遍采用的三种主要连接技术包括：级联、堆叠以及集群。本文将深入探讨这三种技术，并分析其中最适宜的交换机连接方案。
级联作为连接多台以太网交换机的传统技术，被广泛应用于网络构建中。通过将多台交换机进行级联，用户可以获得更多的可用端口来连接各种网络设备，并且所有端口都可以在组内独立进行配置和管理。交换机之间的连接通常通过标准端口实现，但部分交换机也提供了专门的级联端口。根据不同的应用场景，多台交换机可以采用多种方式级联。在交换机级联网络中，常见的拓扑结构包括菊花链和星型两种。
所谓菊花链拓扑结构，就是将交换机像串珠一样依次连接起来。这是在网络中连接多台交换机的一种简单方法。采用菊花链拓扑结构的交换机级联可以是线性的，也可以是环形的。线性菊花链拓扑结构如下图1所示，其特点是两端交换机不相连（即A-B-C-D），不存在环路；而环状菊花链拓扑结构如下图2所示，两端交换机相连（即A-B-C-D-E-F-A），形成闭环。
图1：线性拓扑结构
图2：环状拓扑结构
对于三台以下的以太网交换机级联，采用线性菊花链拓扑结构是可行的，因为没有环路，但由于其缺乏冗余性，在交换机故障方面存在不足。一旦其中某台以太网交换机发生故障，其他交换机也可能受到影响。线性菊花链拓扑结构的灵活性较差，类似于电气串联电路，只要其中一台设备中断，就会影响其他连接设备。
对于三台以上的以太网交换机级联，建议采用环状菊花链拓扑结构，因为它支持双向传输。如果环中的某条链路出现故障，数据可以通过反向传输路径继续传输，从而确保在单条链路故障的情况下，所有交换机仍然可以正常连接。然而，在环状菊花链拓扑结构中，以太网交换机不可避免地会产生环路，这可能导致广播风暴和网络拥塞。因此，最好是确保所连接的以太网交换机都支持STP等相关协议，以解决环路问题。
在星型拓扑结构中，网络中的所有接入交换机都可以通过点对点的方式连接到核心交换机，然后由核心交换机向目的地传输数据。也就是说，在星型网络中，两个接入交换机之间的通信都必须经过核心交换机控制。因此，核心交换机的功能需要比接入交换机的功能更强大。
图3：星型拓扑图
目前，星型拓扑的交换机级联被广泛应用于连接多台千兆交换机。通常，使用星型拓扑连接千兆交换机时，功能强大的交换机（如10G交换机）可以作为核心交换机，然后连接到接入交换机（即千兆交换机）。交换机采用星型拓扑结构进行级联时不会产生环路，且所有接入交换机离核心交换机都比较近。
堆叠是将多台交换机组合成一个单元，从而提高更大的端口密度和更高的性能，但并不是所有的交换机都支持堆叠功能。当多台交换机堆叠在一起时，将形成一个堆叠单元，其中堆叠单元的端口密度是所有端口总和，带宽也是如此，从而有效提高了网络连接性。例如，将两台飞速(FS) S3900-24T4S交换机进行堆叠，可以提供48个1G端口密度，同时获得两倍的交换容量。与此同时，堆叠交换机是有限制的，不同品牌的堆叠交换机可支持的最大堆叠数不一，飞速(FS) S3900系列交换机可支持同型号最多6台堆叠。此外，使用的堆叠端口也会有差异，如，飞速(FS) 3900系列交换机使用10G上行链路端口进行堆叠；而思科Catalyst 2960-X交换机则是使用FlexStack-Plus模块模块进行堆叠。
图4：六台S3900-24T4S交换机堆叠图
集群是指将多台互相连接的交换机作为一台逻辑设备进行管理，其中相互连接的方式可以是级联也可以是堆叠，简单来说，级联和堆叠是实现集群的前提条件，集群是级联和堆叠的目的。在集群中，通常只有一台具备管理作用的交换机（即命令交换机），可以管理若干台其他交换机。在网络中，这些交换机只需要一个IP地址即可（命令交换机所用），可以有效节省宝贵的IP地址资源。与此同时，在命令交换机的同一管理下，集群中多台交换机协同工作，很大程度上降低了管理强度。
图5：交换机集群图
由上可知，级联（菊花链拓扑和星型拓扑）、堆叠和集群是连接多台以太网交换机的三种方式，那么其中哪种方式最好呢？了解它们之间的区别将有助于您做出最佳选择。
事实上，级联、堆叠和集群都有各自的优缺点，因此，选择采用哪种方式连接多台交换机应取决于您的实际应用。
文章来源于飞速(FS)技术博文。