網絡拓撲是什么？

在通信網中，拓撲結構是網絡各要素的組合，通常用圖形表示。

在圖論中，網絡拓撲被用來把不同的網絡設備作為節點，而把設備之間的連接作為節點之間的連接或者線路。

一般存在兩種不同的網絡拓撲：

實體網絡拓撲是對網絡中各個組成部分的布局，不同的節點通常代表實體網絡電纜，而節點則代表實體網絡設備(例如交換機)。

邏輯網拓撲結構在更高的層次上說明了數據如何通過網絡流動。

典型地，在校園局域網拓撲結構中，集中于第二層(交換層)，使用某種結構的多層模型以簡化設計和網絡實現。

層狀模式的跨網互聯為三層網絡拓撲：

由最高速度的開關構成的核心，具有高彈性，通常具有路由和其他高級功能。

由冗余和可用的高速交換機構成的分布或聚集。

Access，包含客戶端設備與之連接的交換器。

基于中國移動的基礎網絡資源，為用戶提供安全、可靠、穩定、高速的私網入云產品，通過物理專線實現企業自有數據中心快速接通云上資源，部署靈活簡便，網絡優質可靠。

此外，還有一些模型，例如簡化的兩層模型(僅有核心層和訪問層，主要用于Symbian段)，或者一些其他新型模型，如更注重于云計算或數據中心環境的葉模型。

在任何情況下，術語核心、分布/聚集和訪問都是通用的，因此交換機通常按其目的分類。比如，可以參考ArubaSwitch的產品組合。

下面看看三層模型的一般邏輯拓撲：

第三層第二級拓撲結構。

它可以被直接轉換成物理拓撲結構，這將是一種完全無冗余的解決方案，其中每個節點只是一個交換機，每一層中的交換機有一個連接到相鄰層中的交換機。

無冗余的3層低電壓

看起來這個解決方案很薄弱，對吧？當然，每個層中的交換機都有內部冗余，比如冗余管理、結構和電源。這樣就提供了合理的冗余量。舉例來說，核心節點可以是模塊開關。

另外，還可以使用額外的物理鏈路，以及聚合鏈路聚合(LAG或LACP邏輯鏈路)來增加彈性和帶寬。

然而，一般情況下，物理拓撲被設計成在核心和聚合級別上提供完全冗余和容錯：

多余的核心和聚合層。——云專線

這種模式因其彈性而得到了廣泛的應用，但是它能否提供更高的性能和帶寬？有多個鏈接和路徑并不一定就意味著有更多機會！

最起碼它不在2層網絡上，這是由于IELT802.3系列(以太網協議的標準版本)的限制，2層生存時間(TTL)的缺失使得環不受支持。

也就是說，真正的物理拓撲必須是一個完全沒有循環的層次圖。

要達到這個目的，有兩個主要的選擇：

首先，再次遷移到無冗余的物理拓撲(如第一張圖所示)，并使用模塊化交換機、堆疊交換機或虛擬機箱配置中的獨立交換機，以增強彈性。要注意的是，Aruba交換機根據型號和使用情況提供了所有這些選項(例如，VSX虛擬機箱支持83xx系列，84xx系列支持完全模塊化，堆疊支持38xx系列)。

二是采用生成樹協議(STP)來消除某些物理鏈路的激活，從而使具有環路和無環路的物理拓撲自動轉換。也就是說沒有完全使用網絡結構。部分鏈接將被中斷，并處于待機狀態。類似地，有些開關不能正常使用。利用多個STP(802.1s)(對應于每個不同的VLAN)可以提高基礎設施的利用率，但也可能使問題更為復雜。

取決于你的需要，你可以選擇一種或者另一種。

一般情況下，第一個選項可能要貴一些，因為你需要特定的模塊堆疊，或者缺少某些交換機端口，或者必須購買模塊交換機。

但從設計的角度來看，第二種選擇可能更為復雜，可能產生問題(特別是在故障診斷方面)，而且效率也較低。

SMB通常使用簡化的兩層模型，而核心層的解決方案是使用堆疊或者模塊。

脊狀網絡拓撲

葉脊拓面是兩層模型的特殊情況，目的是建立快速、可預測、可擴展、有效的數據中心網絡基礎結構。

前幾次拓撲之間的主要差異在于主干層，這一層有更多的獨立交換機，且可擴展性更好。主開關之間沒有連接在一起：

葉-脊拓撲

另外一個很大的區別是葉脊拓撲本身就是一個3層網絡，它使用3層路由，每個節點都是一種節點。一般情況下，所有路由都被配置為活動狀態，通過使用等價多路徑(ECMP)來實現所有鏈路活動。

那么這個拓撲的第一個主要問題就是如何擴展第三層網絡中的第二層網絡(通常是不同的VLT)？像網絡虛擬化和VxLz這樣的協議有助于實現這個目標。

而在物理拓撲中又如何匹配這個拓撲呢？能否達到1:1呢？根據你的網絡類型和層次不同。有些情況下，每個葉節點代表若干個物理交換機(通常是機架頂部的交換機)，以邏輯交換機(具有堆疊或虛擬機箱功能)的形式配置。

葉脊拓撲在中小企業市場并未得到實際應用。

自動化拓撲發現。

可以使用一些工具和協議來構建網絡拓撲。

多數情況下，這些工具都被用在Symbian網絡中，以簡化部署和配置。

不過，線上Lhi還有一些有趣的選擇。舉例來說，鏈路層發現協議(LLDP)是一種為網絡設備提供獨立于供應商的鏈路層協議，用于基于IES。

在局域網上使用802技術(尤其是802.1)通知其身份、功能和鄰居。這樣可以自動發現并通知節點鄰居。

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總結

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