傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)一般分為接入層，匯聚層和核心層.

匯聚層和接入層之間是二層連接，使用生成樹協(xié)議來阻塞冗余鏈路，避免二層環(huán)路.

匯聚層和核心層之間一般采用三層連接，使用動態(tài)路由協(xié)議，在多個冗余路徑間進行負載均衡.

整個網(wǎng)絡(luò)帶寬有比較大的收斂比.

傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計初衷適用于東西流量、南北流量相對均衡的流量環(huán)境.

但近年來，隨著企業(yè)三層軟件架構(gòu)、計算機虛擬化、私有云技術(shù)的成熟和廣泛采用，數(shù)據(jù)中心的流量發(fā)生了很大的變化.

現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心中東西向的網(wǎng)絡(luò)流量將會遠大于南北向的流量.

現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的流行架構(gòu)是基于CLOS架構(gòu)發(fā)展起來的，它誕生于1952年，是由 CharlesClos 提出的.

這個架構(gòu)主要描述了一種多級交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu).

CLOS最大的優(yōu)點就是對Crossbar結(jié)構(gòu)的改進，通過Clos架構(gòu)可以提供無阻塞的網(wǎng)絡(luò).

2008年，F(xiàn)atTree拓撲結(jié)構(gòu)是由MIT的Fares等人在改進傳統(tǒng)樹形結(jié)構(gòu)性能的基礎(chǔ)上提出.

整個拓撲網(wǎng)絡(luò)分為三個層次：自上而下分別為邊緣層（edge）、匯聚層（aggregate）和核心層（core），其中匯聚層交換機與邊緣層交換機構(gòu)成一個pod，交換設(shè)備均采用商用交換設(shè)備.

FatTree結(jié)構(gòu)通過在核心層多條鏈路實現(xiàn)負載的及時處理，避免網(wǎng)絡(luò)熱點；通過在pod內(nèi)合理分流，避免過載問題.

FatTree對分帶寬隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴展而增大，因此能夠為數(shù)據(jù)中心提供高吞吐傳輸服務(wù)；

不同pod之間的服務(wù)器間通信，源、目的節(jié)點之間具有多條并行路徑，因此網(wǎng)絡(luò)的容錯性能良好，一般不會出現(xiàn)單點故障；

采用商用設(shè)備取代高性能交換設(shè)備，大幅度降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開銷；

網(wǎng)絡(luò)直徑小，能夠保證視頻、在線會與等服務(wù)對網(wǎng)絡(luò)實時性的要求；

拓撲結(jié)構(gòu)規(guī)則、對稱，利于網(wǎng)絡(luò)布線及自動化配置、優(yōu)化升級等.

FatTree構(gòu)建拓撲規(guī)則如下：FatTree拓撲中包含的Pod數(shù)目為 k，每一個pod連接的sever數(shù)目為(k/2)2，

每一個pod內(nèi)的邊緣交換機及聚合交換機數(shù)量均為k/2，核心交換機數(shù)量為（K/2)^2，

網(wǎng)絡(luò)中每一個交換機的端口數(shù)量為k，網(wǎng)絡(luò)所能支持的服務(wù)器總數(shù)為K^3/4.

FatTree結(jié)構(gòu)采用水平擴展的方式，當拓撲中所包含的pod數(shù)目增加，交換機的端口數(shù)目增加時，

FatTree能夠支持更多的服務(wù)器，滿足數(shù)據(jù)中心的擴展需求，如k=48 時， FatTree能夠支持的服務(wù)器數(shù)目為27648.

FatTree拓撲和傳統(tǒng)拓撲組建網(wǎng)絡(luò)時的成本差異.

現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)一般多采用“leaf-spine架構(gòu)”，也稱為分布式核心網(wǎng)絡(luò)，它及基于以上介紹的兩種技術(shù)演變而來.

如上圖核心節(jié)點包括兩種：第一種leaf葉節(jié)點負責(zé)連接服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；第二種spine針節(jié)點連接交換機，

保證節(jié)點內(nèi)的任意兩個端口之間提供延遲非常低的無阻塞性能，

從而實現(xiàn)3級CLOS網(wǎng)絡(luò).通過一定的端口收斂比/超配比可以滿足數(shù)萬臺服務(wù)器的線速轉(zhuǎn)發(fā).

現(xiàn)在流量可以分布在所有可用的鏈接上，不用擔(dān)心過載問題。

隨著更多的連接被接入到Leaf交換設(shè)備，我們的鏈路帶寬收斂比將增加，

可以通過增加Spine和Leaf設(shè)備間的鏈路帶寬降低鏈路收斂比.

除了支持Overlay層面技術(shù)之外，Spine+Leaf網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的另一個好處就是，它提供了更為可靠的組網(wǎng)連接，

因為Spine層面與Leaf層面是全交叉連接，任一層中的單交換機故障都不會影響整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).

因此，任一層中的一個交換機的故障都不會使整個結(jié)構(gòu)失效.

FACEBOOK 數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以很容易的進行橫向和縱向流量帶寬擴展，可以同時接入海量的服務(wù)器，并進行無阻塞線速轉(zhuǎn)發(fā).

CLOS架構(gòu)的物理網(wǎng)絡(luò)提供了足夠可用的物理通信帶寬，但如何更加高效智能的對這些資源進行利用，

這就必須借助于下一代網(wǎng)絡(luò)—軟件定義網(wǎng)絡(luò).

SDN的三個主要特征：

1 轉(zhuǎn)控分離：網(wǎng)元的控制平面在控制器上，負責(zé)協(xié)議計算，產(chǎn)生流表；而轉(zhuǎn)發(fā)平面只在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上.

2 集中控制：設(shè)備網(wǎng)元通過控制器集中管理和下發(fā)流表，這樣就不需要對設(shè)備進行逐一操作，只需要對控制器進行配置即可.

3 開放接口：第三方應(yīng)用只需要通過控制器提供的開放接口，通過編程方式定義一個新的網(wǎng)絡(luò)功能，然后在控制器上運行即可.

總的來說，隨著現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心里虛擬化技術(shù)和軟件三層架構(gòu)的廣泛采用，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的流量已經(jīng)和過去發(fā)生了很大的變化，

數(shù)據(jù)中心的東西流量預(yù)測會達到80%，所以我們要思考如何對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進行演進，

適應(yīng)現(xiàn)在的流量模型，提供更大的東西帶寬和最低的延遲，同時我們也要思考下一次軟件定義網(wǎng)絡(luò)所具備的特征，

包括控制層面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面時的分流，分布式處理，應(yīng)用流量的自動感知及策略的自動部署，設(shè)備的自動化提供及運維等.