二层网络结构与三层网络结构的分析
数据中心的网络拓扑与架构设计
数据中心的网络拓扑与架构设计近年来,随着数字化时代的来临,数据中心的重要性日益凸显。
无论是大型企业还是个人用户,都需要稳定高效的数据中心网络来支持其业务和应用。
而网络拓扑与架构设计是构建高可靠性、高可用性和高性能数据中心网络的关键。
本文将探讨数据中心网络拓扑与架构设计的原则和常见的部署方案。
一、网络拓扑的选择网络拓扑是指数据中心网络中各设备之间的连接方式和结构。
合理选择网络拓扑可以提高数据中心的可靠性和性能。
常见的数据中心网络拓扑包括三层结构、二层结构和超融合结构。
1. 三层结构三层结构网络拓扑是指将数据中心网络划分为核心层、汇聚层和接入层。
核心层负责数据中心内部和外部网络的互联,汇聚层负责将各个接入层交换机连接到核心层,接入层则面向服务器和终端设备。
这种拓扑结构适用于大规模数据中心,具有较高的可扩展性和冗余性。
2. 二层结构二层结构网络拓扑是指将数据中心网络划分为核心层和接入层,核心层和接入层之间直接相连,不设置汇聚层。
这种拓扑结构适用于规模较小的数据中心,设计简单,成本较低,但可扩展性和冗余性相对较低。
3. 超融合结构超融合结构网络拓扑是指将计算、存储和网络等资源集成到一台服务器中,通过虚拟化技术实现资源的共享和管理。
这种拓扑结构适用于对资源利用率要求较高的数据中心,能够提供更高的性能和可扩展性。
二、架构设计的原则数据中心的架构设计应遵循以下原则:可靠性、可用性、可扩展性和性能。
1. 可靠性可靠性是指数据中心网络在面对硬件故障或其他异常情况时能够保持稳定运行。
为了提高可靠性,可以采用冗余设备和路径、实现快速故障检测和切换、以及应用容错机制等。
2. 可用性可用性是指数据中心网络能够随时保持可用状态,不受计划或非计划的停机时间影响。
为了提高可用性,可以采用设备热备份、应用负载均衡、故障隔离和多路径等技术手段。
3. 可扩展性可扩展性是指数据中心网络能够根据业务需求方便地扩展。
在架构设计中,应考虑网络设备和带宽的扩展性,以及实现灵活的网络配置和管理。
《局域网交换技术》项目1-2.2层次结构分析
按功能划分 核心 汇聚 接入
1.三层网络架构
三层网络架构采用层次化模型设计,即将复杂的网络设计分成三个层次 (核心层+汇聚层+接入层),每个层次着重于某些特定的功能。
核心层
核心层:高速交换主干连接
汇聚层:提供基于策略的连接
汇聚层
接入层
接入层:将各种用户接入网络
三层结构组网-案例
核心层+汇聚层+接入层
某学院校园网拓扑图
核心层 汇聚层 接入层
2.二层组网结构
是不是所有网络都需要 采用三层架构呢?
核心 层
规模为中小型的局域网 一般采用二层组网结构
核心层+接入层
接入 层
二层结构组网-案例
核心层+接入层
Internet
路由器
核心层
服务器 WS-C2960S-F24TS-S 交换机
接入层
IE-3010-24TC 工业交换机
CISCO 核心交换机
Cisco POE供交换机 Cisco无线AC
某机床厂
第三机床厂网络拓扑图
Cisco无线AP
拓展:扁平化组网结构
传统校园网
(三层结构)
用户接入控制、 策略一般都部署 在校园网的接入、 汇聚交换机上, 接入网的整体成 本高、维护复杂,
升级困难
极简化校园网
(扁平化结构)
核心交换机做为 整网的统一网关, 统一安全策略、 统一无线控制等 功能。全网管理 “一台”设备,简
局域网交换技术
项目1 局域网规划设计
(2)层次结构分析
学习目标
。熟悉典型的网络层次结构 。能清楚各层次的作用 。能根据企业需求合理选择层次
层次结构的含义
网络规划与设计
网络规划与设计1、接入光缆网在结构层次上分为二层结构和三层结构。
二层结构分为主干层和配线层,三层结构分为主干层、配线层和引入层,并以局端机楼为中心组成多个相对独立的网络。
其中:主干光缆以环型结构为主;配线光缆结构分为星型、树型和环型三种;引入光缆主要采用星型和树型结构,对于特别重要的用户,可以采用双归方式组网。
2、主干光节点与端局、主干光节点之间的光缆定义为主干光缆。
主干光缆的结构应以环型为主,树型为辅。
如外部条件允许,也可以采用双归到不同的局端机楼的方式组网.3、接入主干光缆主要采用环型不递减配纤(配线光缆主要采用树型递减配纤)4、FTTH网络整体建设成本有两部分构成:局房建设成本(含配套设施)和光缆建设成本。
对于条件一定的规划区来讲,理论上会存在一个最优的OLT布局方案,可使整体的建设成本最低。
但在实际规划中,影响局端机楼和配线光节点选择的外部因素千变万化,应具体情况具体分析,才能从中选择出最优的规划方案。
5、ODN的网络架构一般以树形为主,采用一级或二级分光方式,总体原则建议如下:(1)。
ODN的网络建设应在综合分析用户发展数量、地域和时间的基础上,选择不同的组网模式、光缆网的结构和路由及其配纤数量以及建筑方式等.(2).对于用户密度较高且相对比较集中的区域宜采用一级分光方式;对于用户密度不高且比较分散、覆盖范围较大的区域宜采用二级分光方式,同时对管道等基础资源比较缺乏的区域也宜采用二级分光方式。
(3)。
覆盖公客和一般商业客户的光缆线路宜采用树形结构递减方式;接入商务楼宇或专线等对可靠性要求较高的用户应采用环形或总线形结构无递减方式。
(4).光分路器的级联不应超过二级,级联后总的光分路比不得大于PON系统最大光分路比的要求。
(5)。
光分路比应综合考虑ODN的传输距离、PON系统内带宽分配来进行选择。
选择最优化的光分路器组合方式和合适的安装位置.(6).入户光缆一般采用星形结构敷设入户,一般客户宜按每户1芯配置,对于重要用户或有特殊需求的客户可按每户2芯配置。
云数据中心网络架构之传统经典三层网络架构的全面剖析
04
三层网络架构的未来发展和挑战
三层网络架构的未来发展趋势
演进到软件定义网络(SDN)
• 随着云计算和网络技术的不断发展,三层网络架构正在向软件定义网络(SDN)演进。SDN将网络控制功能和转 发功能分离,通过开放的可编程接口实现网络的灵活管理和控制。
全面云化
• 随着云计算的普及,三层网络架构将逐渐实现全面云化,包括虚拟化、自动化和云化部署等,以更好地适应云数据 中心的需求。
基本概念介绍
• 三层网络架构是一种经典的网络架构,通常包括接入层、汇聚层和核心层三个层次。其中,接入层负责连接终端设 备,汇聚层负责将接入层的数据汇总并转发到核心层,核心层则负责高速转发数据。
三层网络架构的原理和实现方式
• 三层网络架构的实现方式主要是通过将网络划分为不同的层次,每 个层次上不同的设备之间通过相应的协议进行通信。接入层设备通常 采用以太网技术,通过交换机连接终端设备。汇聚层设备通常采用路 由器或交换机,通过路由表或路由协议将数据从一个层次转发到另一 个层次。核心层设备通常采用高速交换机或路由器,负责高速转发数 据。
• 接入层负责连接大量的终端设备,具有低成 本、高性能的特点;汇聚层负责将接入层的数 据进行汇总和转发;核心层则负责整个网络的 高速数据传输。
• 三层网络架构包括接入层、汇聚层和核心层 ,各层之间采用高速交换机进行连接,实现数 据的快速传输和转发。
• 三层网络架构具有易于管理、扩展性好的优 点,但也存在一些问题,如网络结构僵硬、无 法灵活适应新的业务需求等。
三层网络架构的未来发展展望
• 随着云计算和大数据技术的不断发展,三
1
层网络架构已经无法满足云数据中心的高效 运营需求。
• 未来,三层网络架构将朝着扁平化、大二
从搜索效率看二层网络与三层网络的本质区别
0 引 言
台计算机 需要联 网 , 在二 层网络 中 , 网设 备全 部为全 双工交 联
设每个 交换 机有 2 端 口(0 普 通 口 , 个 上联 口) 则 l 2个 1 , 对 于交换机和 路 由器的 区别 , 向有不少 网络工作 者进行 换机 , 一 10 6 台计算机共 需要 9 台交换机 , 中8台是第一层 , 台在 第二 其 1 研 究和 阐述 。研 究者大多数从 回路控制 、 负载集 中、 广播控 制 、 子网划分等方 面对 二者进行 了比较 , 或者从介质相关 、 保密 问 题、 硬件接 口方面进 行讨 论 。但 这些探 讨都未 能从二 者对于 地 址搜索次数 的效 率方面进行 考察 , 而这却是二层和 三层 网络 的重要区别 , 本文 将对其进行详细研究 比较 。 二层 网络 以交 换机为主要 互联设备 , 对计算机 的地址搜索 是 以 MA C地址表为依 据的 , 其搜 索次数 的数 据很大 , 只能用于 层, 采取 级联 式结构。其网络结构如图 l 示。 所
合 作为 交换设备 , 中路 由器 以路 由表 为搜 索依 据 , 广播域进行 了分割 , 其 将 综合搜 索次数大大 降低 , 而使 大型 网络 的地 从 址搜 索时间减 少到 可接 受的 范围。本文通过 详细 的分析 , 比较 了以交换机为主 的二层 网络和 以路 由器为主的三层 网络
之 搜 索差 别 。 而 揭 示 二 层 网络 和 三 层 网络 的本 质 差 别 。 从 关 键 词 :交 换 机 ;路 由 器 ;二 层 网络 ;三 层 网络 ;搜 索 效 率
n m b r f s ac n t e .Th tre ly r e ok u e o e rhig i s m e h e -a e n t r uss o tr n s th o ehe.Th rue s l s h br d at w e r ue a d wic t g t r e o tr pi te t oa c s do an n m i a d sa c e e ne o k b s d 03 rut g tbl, S t a te o a n m b r f s ac i g i s r rd c d o n a c pa e a g .Th e rh s t t r s ae 1 o i a e O h t h ttl u e o e rh n tme ae e u e t a h w _ n c e tbl rn e e
二、三层网络设备到底怎么分?
二层、三层网络设备到底怎么定义?这个问题困恼我很长时间,后来在组一个大型的局域网的时候忽然就恍然大悟,原来啊~就一点,按用途来分!这个话是在网络规划时候用的,如果有人拿一个机器给你看问你说这个是二层还是三层,这个是设备本身的,和在网络中的二层三层没多大关系。
所以说,现在通常在说的二层、三层设备~指的的是设备本身单独意义上的区分定义,简单来说就是脱离了实际应用情况的单独定义。
大家看明白上面那段话就后再来看问题就能马上反映过来要怎么区分了。
先来说说粗略的区分办法后面在来结合设备在网络中的应用实际情况区分。
简单区分办法:1.价格三层贵,二层便宜。
99%的普通三层都比普通二层贵,而且还不是贵那么一点点,差的多了,普通的二层。
普通二层再贵几千块顶天了。
但是三层就是就完全是另一个世界的价格了,最低小几千,最贵大几十万都是满大街的报价的。
所以说要是你看到一个交换机要是上几万块,没错~就是三层货无误。
2.个头和外观个头上大部分常见的三层大,二层小。
外观上三层都会比二层酷炫一点,至少看着会上档次一点。
没办法,价格摆在那,不搞的高大上一点说不过去啊。
二层的货一个人抱几台拿走,三层货几个人抗一台腿脚都哆嗦。
所以说你看到一个又大又肥的大家伙,那玩意可是实打实的三层货。
现在来说说在实际应用中的区分方法:1.设备性能既然说到三层、二层设备那肯定有三层网络和二层网络,三层网络用三层设备,二层网络用二层设备。
对,没错,就是这样来看。
当然,你要是有钱也可以把三层东西放到二层去用,但是二层的东西就没办法在三层上接起来,接起来也没用,二层就是没那功能,白搭啊,就像单单说硬件性能上三层交换机既有三层路由的功能,又具有二层交换的网络速度。
这么以来价格上贵就有道理了。
2.设备功能三层网络层一般还有别的叫法,如:核心层、汇聚层、接入层、骨干网、城域骨干网......等等。
但凡出现在这个层面上的功能设备都是三层设备,三层设备都是在整个网络结构中起到中流砥柱的作用,骨干网这种网络路径和节点一定要用到三层设备的,大家都知道或者听说广播风暴这个东西吧,假如在骨干网或者城域骨干网中不使用三层设备,说白了就是不使用三层交换机而且还是要好一点的,不使用三层交换机的情况下就是整个网络成千上万台的计算机都在一个子网中,安全问题先不说,仅仅因为无法分割广播域而无法隔离广播风暴这个问题就能让整个网络被蹂躏几百次了,这个就是vlan的作用。
OSI参考模型七层结构及各层的作用
OSI参考模型七层结构及各层的作用OSI参考模型是开放系统互联参考模型(Open Systems Interconnection Reference Model)的缩写,是国际标准化组织(ISO)在 1977 年提出的一种网络通信架构。
它将计算机网络通信过程划分为七个层次,每个层次都有其独特的功能和作用。
下面将详细介绍每个层次的作用:第一层:物理层(Physical Layer)物理层是网络通信的最底层,负责控制电子信号(比特流)在物理媒介中的传输。
其主要功能包括:数据的传输与接收、提供硬件接口、传输媒介的选择及物理拓扑的建立等。
第二层:数据链路层(Data Link Layer)数据链路层负责将传输介质上的比特流组织成数据块(帧),并提供数据块的可靠传输,以及错误检测和纠正。
其主要功能包括:帧的封装和解封装、数据的流控制、错误检测和纠正等。
第三层:网络层(Network Layer)网络层是负责在网络上进行数据包的传输和路由选择。
其主要功能包括:数据包的传输、路由选择、数据包的分段和重组、流量控制和拥塞控制等。
第四层:传输层(Transport Layer)传输层是负责端到端的数据传输,为应用程序提供可靠的数据传输服务。
其主要功能包括:建立、管理和终止端到端的连接、数据的分段和重组、数据的流量控制和拥塞控制等。
第五层:会话层(Session Layer)会话层负责建立和终止应用程序之间的通信会话,并提供数据注销和恢复、数据加密和解密等功能。
其主要功能包括:会话的建立、管理和终止、数据的同步和校验、数据的加密和解密等。
第六层:表示层(Presentation Layer)表示层负责数据的格式转换、压缩和加密,以及提供数据的安全性和可靠性。
其主要功能包括:数据的格式化和转换、数据的压缩和加密、数据的校验和恢复等。
第七层:应用层(Application Layer)应用层是最上层的层次,与用户直接交互,为用户提供网络服务和资源。
三层网络架构要点及设计方案
三层网络架构要点及设计方案罗柳斌一、柳工现有二层网络架构柳工现有信息系统全面覆盖了企业的产品开发、供应链管理、生产制造和销售服务四大方面主体活动,成为柳工生产活动中重要的支撑。
目前柳工信息网是一个大型的二层网络架构:1、核心区域:两台Cisco4506作为整个网络的核心,分别负责厂区网络、研究院网络、数据中心、互联网和异地事业部广域网的接入;2、园区区域:所有部门及下属公司的计算机都划分在几个业务VLAN内,使用Cisco2960和2950交换机作为接入层设备;3、异地事业部:租用不同运营商线路接入至数据中心机房的Cisco3550交换机上;4、服务器区域:使用6台Cisco2960G作为接入,使用双链路上联核心交换机;5、互联网区域:3条不同运营商的线路汇聚到一台Cisco2960上。
外部SSL-VPN用户通过互联网链路接入深信服VPN设备直接拨入到内网。
内部访问互联网则通过ISA防火墙后从三个互联网出口出去。
二、层网二络向三层网络转变的必要性2.1网络拓扑柳工目前网络是一个以二层局域网交换为主的网络,缺少必要的三层路由规划和网络安全规划。
现有网络架构不能满足应用系统未来的需求,不足以支撑未来业务的发展。
同时,缺乏汇聚交换机和光纤链路资源,使得大量的接入交换机采用级联的方式实现上联。
这样容易导致链路不稳定和链路带宽得不到保障。
因此需要优化网络拓扑,合理选择汇聚节点,变二层网络为更加稳定的三层网络。
2.2明确网络各功能区域网络系统需要按功能进行区分:如广域网、生产网、研发网络和数据中心等。
柳工现有的网络结构不具备真正的广域网、数据中心、研发网络和生产网络等功能划分。
因此需要明确网络各功能区域,实现分级分域安全防护。
2.3 IP地址/VLAN规划柳工目前使用一个B类地址和若干个C类地址,网络中进行了有限的VLAN划分。
但由于VLAN 规划不细致,造成广播域过大,给网络的稳定运行带来了隐患。
柳工未来的IP地址分配建议采用DHCP动态分配辅助静态部署。
二三层网络架构对比
需要采用STP/RSTP/MSTP/VRRP或OSPF等协议防环以提高可靠性
设备及链路投资少
设备及链路投入较多
仅需要增加接入层设备
Байду номын сангаас
需要额外考虑汇聚层设备的性能和端口或需要额外增加汇聚层设备
减少交换层数量,流量需要穿越的交换机数量也会减少,从而可以缩短延迟 流量需要穿越汇聚层,增加交换机转发延时。
二层架构简单,部署和维护工作量少,故障率低
三层架构复杂,维护节点多,部署和维护工作量较多,故障率相对高
可采用虚拟集群和堆叠技术,无需运行spanning-tree协议,降低网络的故障 收敛时间,从而提高网络可靠性
网络结构 转发模式 性能瓶颈 网络延时
维护性
可靠性
经济性 扩展性
二层网络架构
三层网络架构
接入层及核心层,网络架构精简扁化平部署
由接入层、汇聚层及核心层三层架构组成,网络复杂,设备多
交换机根据MAC地址表进行数据包的转发 依赖核心交换机的转发性能
跨网段通过IP路由寻址转发 依赖汇聚层交换机、上行链路及核心交换机性能
计算机关于二层网络与三层网络的对比论文
计算机关于二层网络与三层网络的对比论文计算机网络的复杂化决定了网络的多样化,二层网络与三层网络各异,把它们进行对比有助于更好的发展计算机网络技术。
以下是店铺为大家精心准备的计算机关于二层网络与三层网络的对比论文,欢迎阅读!计算机关于二层网络与三层网络的对比论文篇1:《浅谈计算机二层网络与三层网络的对比》自从美国国防部与上世纪60 年代末创建了世界上第一个交换网络组,取名为ARPAnet,互联网的发展已经发展了40 多年。
在计算机网络技术的发展进程中,不可忽视的一项进步就是1974 年美国国防部向全世界公开了其研究成果——TCP/IP 协议,这一举动直接推动了全世界网络技术的大跨步发展。
互联网技术在中国的起步较晚,但是中国政府正是意识到这一缺点,才下大力气推动国内计算机网络技术的研发工作,今年来,我国的互联网技术取得了突飞猛进的发展,迄今为止,我国的网络技术已位居世界的前列。
当今社会,我们的生活方式已经被互联网所改变,这一技术甚至已经改变了整个社会的发展的进程。
据科学统计,截止到2011 年底,我国的网民数量已经突破了五亿大关,平均三个人中就有一人使用互联网。
在这期间,网络结构也有了重大变化。
按照物理拓扑结构分类,网络结构经历了总线型、环型、星型、树型、混合型等结构。
按照逻辑拓扑结构分类,网络结构经历了二层网络架构、三层网络架构以及最近兴起的大二层网络架构。
传统的数据交换都是在OSI 参考模型的数据链路层发生的,也就是按照MAC 地址进行寻址并进行数据转发,并建立和维护一个MAC 地址表,用来记录接收到的数据包中的MAC 地址及其所对应的端口。
此种类型的网络均为小范围的二层网络。
二层网络的工作流程:(1)数据包接收:首先交换机接收某端口中传输过来的数据包,并对该数据包的源文件进行解析,获取其源MAC 地址,确定发放源数据包主机的接入端口;(2)传输数据包到目的MAC 地址:首先判断目的MAC 地址是否存在,如果交换机所存储的MAC 地址表中有此MAC 地址所对应的端口,那么直接将数据包发送给这个端口;如果在交换机存储列表中找不到对应的目的MAC 地址,交换机则会对数据包进行全端口广播,直至收到目的设备的回应,交换机通过此次广播学习、记忆并建立目的MAC 地址和目的端口的对应关系,以备以后快速建立与该目的设备的联系;(3)如果交换机所存储的MAC 地址表中没有此地址,就会将数据包广播发送到所有端口上,当目的终端给出回应时,交换机又学习到了一个新的MAC 地址与端口的对应关系,并存储在自身的MAC 地址表中。
两层CS及三层四层的区别
两层C/S结构,及三层,四层的区别一个功能强大的客户应用开发语言和一个多用途的用于传送客户请求到服务器的机构是整个两层结构的核心。
描述只受客户机的唯一操纵,处理由客户机和服务器共同分担,数据由服务器实施存储和访问。
在一个数据存取事件中,数据库引擎负责处理从客户机发来的请求。
当今,这种请求所使用的语言大多类似于SQL语言。
要把SQL语言从客户机传送到服务器必须能识别服务器的标识符或由一个应用程序接口来完成,还必须知道服务器的位置,数据组织形式以及数据如何定义。
在服务器中,请求还将得到存储逻辑和处理上的优化,例如使用权限、数据完整性和保密性等,数据返回后会在客户机上得到处理,以适应进一步的查询、商业应用、预测分析和报表等各种要求。
两层结构如图1所示,其主要的处理(逻辑和计算)存在于客户机层。
三层结构是一种先进的协同应用开发程序模型,这种开发模型将传统的两次结构系统中各种各样的部件划分为三层服务,共同组成一个应用程序。
这三层分别是:表示层、业务逻辑层(应用服务层)、数据库服务层。
这些层并不一定与物理上的分层相对应,而只是概念上的分层,借助这些概念可以开发出强大的应用程序。
使用这种方法开发应用程序,开发人员在网络上部署进程和数据时可以有很大的灵活性,从而有利于实行更好的性能、更好的安全性和更方便的维护、升级。
表示层(第一层)是客户端服务程序。
提供系统的用户接口和各种操作界面,包括数据输入和结果显示,向业务逻辑层请求调用核心业务逻辑服务。
业务逻辑层(中间层)即应用服务层。
包括业务服务和其他中间服务的部件,是联系用户服务和数据库服务的桥梁,它响应用户发来的请求,执行业务任务,并对相应的数据进行处理,并把数据库返回的结果传给客户层,用户不需要直接与数据库打交道。
在实际应用中,中间层可分为多层,因此,该应用模式也称为多层结构。
数据库服务层(第三层)提供数据的定义、存储、检索、数据基本的一致性和完整性维护。
这种三层结构如图2。
数据中心网络架构
最佳实践组网图1、数据中心二层网流结构(核心/接入)组网图2、数据中心三层网络结构(核心/汇聚/接入)组网图3、 FW/IPS/SLB旁挂方案组网图4、高密度服务器接入组网图5、高密度服务器接入组网图6、高密度服务器接入组网图7、多服务器集中存储解决方案组网图8、双机双阵列存储集群解决方案组网图9、 D2D备份解决方案组网图10、近线CDP解决方案组网图11、远程容灾备份解决方案(IX1000)组网图12、WSAN广域数据集中解决方案组网图H3C新一代数据中心解决方案数据中心是数据大集中而形成的集成IT应用环境,是各种业务的提供中心,是数据处理、数据存储和数据交换的中心。
近年来,数据中心建设成为全球各行业的IT建设重点,国内数据中心建设的投资年增长率更是超过20%,金融、制造业、政府、能源、交通、教育、互联网和运营商等各个行业正在规划、建设和改造各自的数据中心。
随着企业信息化的深入和新技术的广泛使用,传统数据中心已经无法满足后数据中心时代的高效、敏捷、易维护的需求。
H3C基于在数据通信领域的长期技术积累,推出了新一代数据中心解决方案,目标是在以太网和IP技术的基础上,实现数据中心基础网络架构的融合,物理及虚拟资源的统一接入,安全策略的统一部署和数据中心资源的统一管理,以帮助用户简化传统数据中心的基础架构、加固核心数据的保护、优化数据中心的应用性能,为用户提供即可靠安全又高效敏捷的新一代数据中心。
新一代数据中心之---- 融合随着企业信息化发展的不断深入和信息量的爆炸式增长,数据中心正面临着前所未有的挑战。
从数据中心的网络结构看,存在相对独立的两张以上网络:数据网(Data)、存储网(SAN)、HPC集群网,基本现状如下:·数据中心的前端访问接口通常采用以太网进行互联而成,构成了一张高速运转的数据网络;·数据中心后端的存储更多的是采用NAS、FC SAN等;·服务器的并行计算则大多采用Infiniband或以太网·不同的服务器之间存在操作系统和上层软件异构、接口与数据格式不统一·服务器配置多块网卡,分别与多张网络相连在此现状下,数据中心每扩展一台服务器,相关的三张异构的网络均需要同步扩展,扩展难度和成本投入均很大,因此融合架构成了数据中心未来网络的发展趋势。
osi层模型各层传输单位
osi层模型各层传输单位OSI层模型是一种标准的网络体系结构,用于规范计算机网络中不同层次的功能和协议。
它由七个层次组成,每个层次都负责特定的任务和功能。
本文将介绍OSI模型的各个层次及其传输单位。
第一层:物理层物理层是OSI模型的最底层,负责处理网络中的物理连接。
其主要任务是传输比特流,将比特流转化为电压、频率等物理信号。
物理层的传输单位是比特。
第二层:数据链路层数据链路层负责将物理层传输的比特流划分为数据帧,并通过物理介质进行传输。
它还负责错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。
数据链路层的传输单位是帧。
第三层:网络层网络层负责将数据包从源主机发送到目标主机,通过路由选择来确定传输路径。
它使用IP协议来定义主机的逻辑寻址和路由选择。
网络层的传输单位是数据包。
第四层:传输层传输层提供端到端的可靠数据传输和错误控制。
它使用TCP和UDP协议来实现数据传输。
传输层的传输单位是段(TCP)或用户数据报(UDP)。
第五层:会话层会话层负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。
它提供会话控制和同步,以确保应用程序之间的有效通信。
会话层的传输单位是会话数据。
第六层:表示层表示层负责处理应用程序数据的格式和编码方式。
它将数据转换为适合传输的格式,并提供数据加密和解密等功能。
表示层的传输单位是表示数据。
第七层:应用层应用层是用户与网络之间的接口,负责处理特定的应用程序协议。
它包括HTTP、FTP、SMTP等应用层协议。
应用层的传输单位是报文。
总结起来,OSI层模型的各层次传输单位分别是:物理层传输比特、数据链路层传输帧、网络层传输数据包、传输层传输段或用户数据报、会话层传输会话数据、表示层传输表示数据,以及应用层传输报文。
通过OSI层模型,网络工程师可以更好地理解和分析网络中各个层次的功能和协议。
这种模型的标准化有助于不同厂商的设备和系统之间的互操作性,使网络通信更加可靠和高效。
网络拓扑知识:网络从节点结构到拓扑结构演化分析
网络拓扑知识:网络从节点结构到拓扑结构演化分析随着计算机技术的发展,网络已经成为了人们生活和工作中不可或缺的一部分,而网络拓扑结构的建立和优化则成为了网络运营和管理的核心任务之一。
网络的拓扑结构指的是网络中各节点之间的连接方式和关系。
本文将围绕网络的节点结构、网络拓扑结构和拓扑演化三个方面展开分析和讨论。
一、网络的节点结构节点是指在网络中起到连接和转发作用的元素,比如计算机、路由器和交换机等。
网络的节点结构有着重要的意义,因为它决定了网络的性能和可靠性等关键指标。
常见的节点结构有两层结构和三层结构。
1.两层结构两层结构也叫做扁平结构,是指将所有设备都放在同一层级,设备之间没有明确的逻辑关系。
这种结构简单明了,成本低廉,易于维护。
但是由于所有设备之间没有逻辑关系,因此也容易出现冲突和延迟等问题。
在小型网络中,两层结构是一种常用的设计方式。
2.三层结构三层结构包含了核心、汇聚和接入三个层级,它们之间有着明确的逻辑关系。
核心层连接整个网络的所有部分,汇聚层连接核心层和接入层,而接入层连接终端设备。
这种结构能够更好地满足大型网络的需求,提高网络的性能和可靠性,但是也需要更多的设备和复杂的配置。
二、网络拓扑结构网络拓扑结构指的是网络中各节点之间的连接方式和关系。
网络拓扑结构的建立对网络的性能、可靠性和安全性等方面都具有重要的影响。
常见的网络拓扑结构有星型、总线型、环型、树型和网状型五种。
1.星型结构星型结构以中心节点为核心,将所有其他节点直接或间接地连接到中心节点上。
这种结构配置简单,易于扩展,同时也能够有效避免冲突和延迟等问题。
但是由于中心节点的重要性,一旦中心节点出现故障,整个网络都会受到影响。
2.总线型结构总线型结构将所有节点都直接连接到一条主线上。
这种结构的优势在于连接方式简单,容易维护和扩展。
但是由于所有节点共享同一主线,因此也容易出现冲突和带宽限制等问题。
3.环型结构环型结构将所有节点连接成一个闭环。
二层网络和三层网络的不同
二层网络和三层网络的不同前言:在企业的网络结构选择中,有二层网络和三层网络结构两种选择。
在这里的二层、三层是按照逻辑拓扑结构进行的分类,并不是说ISO七层模型中的数据链路层和网络层,而是指核心层,汇聚层和接入层。
这三层都部署的就是三层网络结构,二层网络结构没有汇聚层。
1 、二层网络只有核心层和接入层的二层网络结构模式运行简便,交换机根据MAC地址表进行数据包的转发。
有则转发,无则泛洪,即将数据包广播发送到所有端口,如果目的终端收到给出回应,那么交换机就可以将该MAC地址添加到地址表中,这是交换机对MAC 地址进行建立的过程。
但这样频繁的对未知的MAC目标的数据包进行广播,在大规模的网络架构中形成的网络风暴是非常庞大的,这也很大程度上限制了二层网络规模的扩大,因此二层网络的组网能力非常有限,所以一般只是用来搭建小局域网。
机房照2、三层网络与二层网络结构不同的是,三层网络结构可以组建大型的网络。
核心层是整个网络的支撑脊梁和数据传输通道,重要性不言而喻。
因此在整个三层网络结构中,核心层的设备要求是最高的,必须配备高性能的数据冗余转接设备和防止负载过剩的均衡负载的设备,以降低各核心层交换机所需承载的数据量。
(网络的高速交换主干)汇聚层是连接网络的核心层和各个接入的应用层,在两层之间承担“媒介传输”的作用。
汇聚层应该具备以下功能:实施安全功能(划分VLAN和配置ACL)、工作组整体接入功能、虚拟网络过滤功能。
因此,汇聚层设备应采用三层交换机。
(提供基于策略的连接)接入层的面向对象主要是终端客户,为终端客户提供接入功能。
(将工作站接入网络)机房照二层网络仅仅通过MAC寻址即可实现通讯,但仅仅是同一个冲突域内;三层网络则需要通过IP路由实现跨网段的通讯,可以跨多个冲突域。
三层交换机在一定程度上可以替代路由器,但是应该清醒的认识到三层交换机出现最重要的目的是加快大型局域网内部的数据交换。
它所具备的路由功能也多是围绕这一目的而展开的,所以他的路由功能没有同一档次的专业路由器强,在安全、协议支持等方面还有许多欠缺,并不能完全取代路由器工作。
数据中心网络架构三层分析
传统的数据中心主要是依据功能进行区域划分,例如WEB、APP、DB,办公区、业务区、内联区、外联区等等。
不同区域之间通过网关和安全设备互访,保证不同区域的可靠性、安全性。
同时,不同区域由于具有不同的功能,因此需要相互访问数据时,只要终端之间能够通信即可,并不一定要求通信双方处于同一VLAN或二层网络。
传统的数据中心网络技术,STP是二层网络中非常重要的一种协议。
用户构建网络时,为了保证可靠性,通常会采用冗余设备和冗余链路,这样就不可避免的形成环路。
而二层网络处于同一个广播域下,广播报文在环路中会反复持续传送,形成广播风暴,瞬间即可导致端口阻塞和设备瘫痪。
因此,为了防止广播风暴,就必须防止形成环路。
这样,既要防止形成环路,又要保证可靠性,就只能将冗余设备和冗余链路变成备份设备和备份链路。
即冗余的设备端口和链路在正常情况下被阻塞掉,不参与数据报文的转发。
只有当前转发的设备、端口、链路出现故障,导致网络不通的时候,冗余的设备端口和链路才会被打开,使得网络能够恢复正常。
实现这些自动控制功能的就是STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)。
由于STP的收敛性能等原因,一般情况下STP的网络规模不会超过100台交换机。
同时由于STP需要阻塞掉冗余设备和链路,也降低了网络资源的带宽利用率。
因此在实际网络规划时,从转发性能、利用率、可靠性等方面考虑,会尽可能控制STP网络范围。
大二层也是为了流通的要求随着数据大集中的发展和虚拟化技术的应用,数据中心的规模与日俱增,不仅对二层网络的区域范围要求也越来越大,在需求和管理水平上也提出了新的挑战。
数据中心区域规模和业务处理需求的增加,对于集群处理的应用越来越多,集群内的服务器需要在一个二层VLAN下。
同时,虚拟化技术的应用,在带来业务部署的便利性和灵活性基础上,虚拟机的迁移问题也成为必须要考虑的问题。
为了保证虚拟机承载业务的连续性,虚拟机迁移前后的IP地址不变,因此虚拟机的迁移范围需要在同一个二层VLAN下。
网站建设三层体系结构分析与实施
包 头
职大 学报
2 006
年 第 2 期
网站建设三层体系结构分析与实施
陶秋红
(石家庄职工大学, 河北 石家庄 0络技术的快速发展, 各企事业单位都在建 立适合自己的门户网站或内部的信息发 布平台, 选择
怎样的体系结构, 直接关系的网站的稳定性、 安全性和易用性。 本文结合河北电力公司培训中心信息发布平台开发中的体系 结构, 对开发中的 /、 B / 和三层结构进行分析说明。 文献标识码: 文章编号: 16 71 — 1440 (2 00 6 )0 2 —0 042 — 0 2
向: 计算机应用技术 。
42
三 层 C /A
/D B
结构是由两 层 C /
结构发展来
二、 本系统采用的结构 河北省电力公司培训中心目前已经建立起公司自己的 网 站, 内 容主 要包 括通 知公 告, 公 司动 态, 快 捷应 用, 交流 信息, 专题信息, 业务信息 、 服务 信息、 网络应用等 内容。 但随着公司和当前信息化技术的发展, 培训中心目前 的网站信息和功能已不能满足公司信息化的需求。 经 过详尽调查 、 反 复比较, 电力培训 中心信息发 布、 平 在大 型软件系统 的开发过程 中, 整个系统 的框架结构 结构已经不能满足如今大型软件系统开发的需要, 三层 ( 多
在技术上通用软件总线系统采用三层多层c构这样通用软件总线系统不仅具有总线的灵活性同时具有三层结构的所有优点为大型软件系统的开发提供了稳定可靠的系统构架可以使系统设计与开发人员摆脱系统结构设计功能及数据安全设计系统维护升级设计等技术方面的困扰使专业应用开发者可集中精力设计和开发与企业业务相关的逻辑和对象从而极大的提高软件系统的开发效率大幅度减少软件系统的维护量
软 件的应用 发展, 人们 发现两层 同时 也有明 显的缺点 。 两层
数据中心的网络拓扑与链路冗余设计
数据中心的网络拓扑与链路冗余设计随着云计算、大数据时代的到来,数据中心在各个行业中变得越来越重要。
数据中心的网络拓扑与链路冗余设计是确保数据中心高可靠性、高可用性的关键因素之一。
本文将介绍数据中心网络拓扑的基本概念,以及如何设计链路冗余来提高网络的可靠性。
一、数据中心网络拓扑数据中心网络拓扑是指数据中心中网络设备之间的连接方式。
常见的数据中心网络拓扑有三层结构、二层结构和超融合结构。
1. 三层结构三层结构是传统数据中心网络拓扑的一种形式,它由核心层、汇聚层和接入层三个层级组成。
核心层负责实现不同的汇聚点之间的高速互联,汇聚层则负责将核心层和接入层连接起来,接入层则是连接终端设备的最后一层。
三层结构的优点是可扩展性强,但网络延迟相对较高。
2. 二层结构二层结构是指将所有的网络设备都连接到同一个二层交换机上,通过该交换机进行互联。
它的优点是网络延迟较低,但可扩展性较差。
3. 超融合结构超融合结构是指将计算、存储和网络资源集成在一个物理设备或虚拟设备中。
它的优点是通过软件定义网络(SDN)技术可以灵活配置网络资源,但相应的成本较高。
在选择数据中心网络拓扑时,需要根据实际需求和预算来进行权衡,以满足数据中心对高可用性和高性能的要求。
二、链路冗余设计链路冗余设计是为了确保数据中心网络在链路故障时能够继续提供服务。
它包括链路冗余和路径冗余两个方面。
1. 链路冗余链路冗余是指在数据中心网络中使用多条物理链路来连接网络设备。
常见的链路冗余技术有STP(Spanning Tree Protocol)、LACP(Link Aggregation Control Protocol)和MC-LAG(Multi-Chassis Link Aggregation Group)。
STP是一种基于树形结构的协议,可以在网络中自动计算出一条冗余链路,并在故障时切换到冗余链路。
但是STP的收敛时间较长,可能会造成数据中心服务的中断。
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前沿
在大型企业中,局域网中的结构选择至关重要。
我们应该选择二层结构,还是三层结构?主要是根据企业的特点,比如说,在某企业中,一栋大楼总共12层,每层不只是一个部门,各部门之间一般不能互相访问。
各部门访问公司内网的权限也不同;各部门之间的安全级别要求也不同,……。
另一方面,根据是根据工程实施的难易,以及影响用户的波及范围,时间长短来判断。
一结构描述
1 采用二层结构,核心层采用两台S9512交换机,接入层为各楼层交换机S7506和服务器区接入交换机S7506R,无汇聚层。
VLAN划分方式以办公机构为单位进行VLAN划分,各VLAN的路由网关采用VRRP技术,分别设于两核心交换机上S9512上,其中S9512-1作为master,
S9512-2作为backup,采取主备工作方式。
两台S9512之间通过四条千兆光纤进行捆绑的TRUNK互联,透传全部VLAN,实现链路的负载分担与备份。
接入交换机双链路上联至核心交换机,之间通过TRUNK口互联,互联口只透传接入交换机上包含的VLAN和管理VLAN,减少广播报文的传播。
逻辑图如下所示:
2 采用三层结构。
核心层采用两台S9512交换机,各楼层交换机S7506既作为接入层交换机,又要充当汇聚层交换机;VLAN划分方式以各楼层配线间为单位进行VLAN划分,每个配线间一个VLAN,各VLAN的路由网关设置在该配线间对应的S7506上;楼层交换机双链路上联至核心交换机,之间通过OSPF非等值路由实现冗余备份。
逻辑图如下:
二结构分析
1 网络结构
二层:保持现有二层结构,符合网络扁平化设计原则。
三层:采用具有核心层、汇聚层、接入层的三层结构,网络结构较为清晰,便于以后扩展。
2VLAN划分
二层:以现有部门为单位划分
三层:以楼层配线间为单位划分。
3访问控制
二层:各行政部门独立划分,业务分离,内部便于访问控制;不改变现有访问方式,可以继续使用网上邻居、网上共享等应用。
三层:各行政部门未必在同一楼层,使得同一行政部门的主机被划分在不同VLAN,无法使用网上邻居、网上共享等应用;同一楼层的所有行政部门同处一个VLAN,
如果某一部门存在特殊应用限制其它部门访问,由于大家处在一个VLAN,地址段相同,无法进行策略控制。
4网络可靠性
二层:接入层交换机双上联至核心交换机,采用VRRP技术构成主备线路,提高系统可靠性。
三层:接入层交换机双上联至核心交换机,通过设置osfp cost值构成主备线路,提高系统可靠性。
5负载分担
二层:所有三层交换任务均由核心层完成,增加了核心层负载;接入层交换机只当二层使用,性能不能得到充分发挥。
三层:三层网关分散到各区域S7506上,降低了核心层压力,同时也使所有设备的性能都能够得到发挥。
6链路震荡时间
二层:接入交换机与核心交换机之间采用STP协议,STP收敛速度慢,震荡时间长。
三层:接入交换机与核心交换机之间采用OSPF协议,OSPF协议收敛速度快,震荡时间短。
7路由跳数
二层:三层网关直接设置在核心交换机上,减少了三层互访的路由跳数。
三层:三层网关设置在楼层交换机上,使得三层互访的路由跳数相应地增加了一跳,降低了访问速度。
8病毒感染范围
二层:广播风暴限制在同一部门内;一旦某个VLAN出现病毒攻击,含有该VLAN 的交换机不止一台,给故障定位造成了一定的困难,同时会对核心交换机造成影响。
三层:广播风暴限制在配线间内;病毒定位准确,一旦出现病毒攻击,可以迅速找到该VLAN所在交换机(因为这个VLAN不会出现在其它交换机上),同时不会对核心交换机造成影响。
9可管理性
二层:管理工作比较麻烦,一旦有用户变更,要配置相应的交换机端口。
或者是跳线。
三层:管理工作方便,设备新增或者变更只需将线缆插在对应的交换机上即可,不必考虑端口配置。
四结论
对于原有的二层结构的局域网,我们可以根据情况来判断其改造情况,一般通过二层结构来处理现有网络。
对于公司各部门容易物理位置容易变动的企业,采用二层结构更适合管理和故障的判断。
如果是新型大楼部署局域网,且各部门物理位置变动比较小,并且频率比较低的公司,那最好应用三层结构,这样便于管理和易于更多相应功能实现。