逻辑网络拓扑与物理网络拓扑—Vecloud微云
什么是网络拓扑？
网络拓扑是通信网络中不同网络元素的排列，通常用图形表示。
网络拓扑是图论的一种应用，其中将不同的网络设备建模为节点，并将设备之间的连接建模为节点之间的链接或线路。
通常有两种不同类型的网络拓扑：
物理网络拓扑是网络各个组件的放置，不同的连接器通常代表物理网络电缆，而节点通常代表物理网络设备（如交换机）。
逻辑网络拓扑在更高层次上说明了数据在网络中的流动方式。
通常，在校园LAN拓扑中，集中在第2层（在交换层），使用某种结构化的多层模型来简化设计和网络实现。
该分层模型网际互联是三层网络拓扑：
核心，由最高速度的交换机组成，具有高弹性并通常具有路由和其他高级功能。
分布或聚合，由具有冗余性和可用性的高速交换机组成。
Access，由客户端设备连接到的交换机组成。
还有其他模型，例如，简化的两层模型（只有核心层和访问层，主要在SMB段中使用），或者其他新类型的模型，例如叶-脊柱模型，其更多侧重于云计算或数据中心环境。
无论如何，术语核心，分布/聚合和访问是如此普遍，以至于交换机通常根据其预期目的进行分类。例如，请参阅Aruba Switch产品组合。
让我们看个三层模型的通用逻辑拓扑：
三层分层第2层拓扑
可能可以将其直接转换为物理拓扑，这将是一个完全非冗余的解决方案，其中每个节点仅是单个交换机，并且每层中的交换机具有到相邻层中交换机的单一链接。
非冗余3层LAN
似乎是一个很弱的解决方案，不是吗？可以，但是每层中的交换机都可以具有内部冗余，例如冗余管理，结构和电源。这可以提供合理数量的冗余。例如，核心节点可以是模块化交换机。
此外，可以使用更多物理链路并在链路聚合（LAG或LACP逻辑链路）中进行聚合，以提高弹性和带宽。
但是通常，物理拓扑被设计为在核心和聚合级别具有完全冗余，以提供完全冗余和容错能力：
冗余核心和聚合层
该模型由于具有弹性而被广泛使用，但它还能提供更多的性能和带宽吗？拥有多个链接和路径并不一定意味着更多的吞吐量！
至少它不在第2层网络上，这是因为IEEE 802.3家族（以太网协议的标准版本）的局限性，其中由于缺少第2层生存时间（TTL）而不支持环路。
这意味着真实的物理拓扑必须成为完全没有循环的分层图。
为了实现此目标，有两个主要选项：
第一种是再次迁移到无冗余的物理拓扑结构（如第一张图中所示），并使用模块化交换机，堆叠交换机或虚拟机箱配置中的独立交换机来提高弹性。请注意，Aruba交换机根据型号和使用情况为您提供所有这些选项（例如83xx系列支持VSX虚拟机箱，84xx系列完全模块化，而38xx系列支持堆叠）。
第二种选择是使用生成树协议（STP）来取消激活某些物理链路，从而自动转换具有环路和无环路的物理拓扑。这意味着未完全使用网络结构。某些链接将断开并且处于待机状态。同样，某些开关可能无法正常使用。使用多个STP（802.1s）（每个不同的VLAN对应一个）可以使基础架构的利用率更高，但也可能更加复杂。
根据您的需求，可以选择一个或另一个选项。
通常，第一种选择的价格可能会更高一些，因为您需要特定的堆叠模块，或者丢失了某些交换机端口，或者必须购买模块化交换机。
但是从设计角度来看，第二个选项可能会更复杂，可能带来问题（尤其是在故障排除方面），并且效率较低。
SMB通常使用简化的两层模型，而对于核心层则使用堆叠或模块化解决方案。
叶脊网络拓扑
叶脊拓扑是两层模型的特例，旨在构建快速，可预测，可扩展和高效的数据中心网络基础架构。
以前的拓扑之间的主要区别是主干级别，在此级别上存在更多的独立交换机，它们的可伸缩性更高。脊椎级别的交换机未相互连接：
叶脊网络拓扑
另一个很大的区别是，叶脊拓扑本身就是使用第3层路由的第3层网络，每个节点都是一个路由器。通常，通过使用等价多路径（ECMP）将所有路由配置为活动状态，以使所有链路活动。
因此，此拓扑的第一个主要问题是如何在第3层网络上扩展第2层网络（通常是不同的VLAN）？网络虚拟化和VxLAN等协议可以帮助实现此目标。
另一方面是如何在物理拓扑中匹配此拓扑？能以1：1完成吗？可能取决于您的网络类型和级别。在某些情况下，每个叶节点代表几个物理交换机（通常是机架顶部交换机），配置为一个逻辑交换机（具有堆叠或虚拟机箱功能）。
在中小型企业市场上并没有真正使用叶脊拓扑。
自动发现网络拓扑
有一些工具和协议可用于构建网络拓扑。
在大多数情况下，这些工具用于Wi-Fi网络中，以简化部署和配置。
但是，有线LAN也有一些有趣的选项。例如，链路层发现协议（LLDP）是供网络设备使用的与供应商无关的链路层协议，用于在基于IEEE
802技术（特别是802.1AB）的局域网上通告其身份，功能和邻居。这允许自动发现和通告节点邻居。
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