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。

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。

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。

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。