新兴的网络拓扑结构，超越了传统的？

　　拓扑这个名词是从几何学中借用来的。网络拓扑是网络形状，或者是它在物理上的连通性。构成网络的拓扑结构有很多种。那么，你们知道又出现了新兴的拓扑结构吗?都说新的要比旧的好用哩，是真的吗?

　　这些新兴的结构已经超越了传统基于第三层网络leaf-spine的拓扑结构。虽然这些网络结构并不多见。因为这些网络结构大多应用于特殊领域的数据中心，首先部署人员要熟悉各种网络的拓扑结构，将适合自己网络的拓扑结构罗列出来，再一一筛选。

　　没有一种网络结构是能通用或者适应所有的企业和公司。作为技术人员，你首先要对网络拓扑结构很熟悉，比如根据预算，采用千兆还是万兆的主干网络等等，这样才有助于你解决网络的技术难题。

　　定义

　　拓扑这个名词是从几何学中借用来的。网络拓扑是网络形状，或者是它在物理上的连通性。构成网络的拓扑结构有很多种。网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接，它的结构主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等。

　　数据中心网络拓扑结构中，最重要的是什么?

　　目前大多数数据中心的主要网络拓扑结构都是基于第三层协议构建。典型的结构就是通过一个核心交换机连接第二级交换机或者其他网络设备，包括外部网络和内部网络的用户层和汇聚层。

　　leaf节点(连接设备或服务器)和 spine节点(连接交换机)是数据中心网络拓扑最重要和明显的部分，简称leaf-spine。这种结构的随着交换机设备的增多会带来传输上的瓶颈，如存储区域网络的数据流量会受到这种交换机节点增多的影响。

　　数据网络中心的拓扑结构又分为好几种，如下所示

　　星型

　　星型结构是最古老的一种连接方式，大家每天都使用的电话属于这种结构。现在一般网络环境都被设计成星型拓朴结构。星型网是现在广泛而又首选使用的网络拓朴设计之一。

　　星型结构是指各工作站以星型方式连接成网。网络有中央节点，其他节点(工作站、服务器)都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心，因此又称为集中式网络。

　　星型拓扑结构便于集中控制，因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点，也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信。同时星型拓扑结构的网络延迟时间较小，传输误差较低。但这种结构非常不利的一点是，中心系统必须具有极高的可靠性，因为中心系统一旦损坏，整个系统便趋于瘫痪。对此中心系统通常采用双机热备份，以提高系统的可靠性。

　　环型

　　环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户，直到把所有的端用户连成环型。数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到网络拓扑结构另一个节点。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。

　　环行结构的特点是：每个端用户都与两个相临的端用户相连，因而存在着点到点链路，但总是以单向方式操作，于是便有上游端用户和下游端用户之称;信息流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点仅有一条道路，故简化了路径选择的控制;环路上各节点都是自举控制，故控制软件简单;由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点，当环中节点过多时，势必影响信息传输速率，使网络的响应时间延长;环路是封闭的，不便于扩充;可靠性低，一个节点故障，会造成全网瘫痪;维护难，对分支节点故障定位较难。

　　分布式

　　分布式结构的网络是将分布在不同地点的计算机通过线路互连起来的一种网络形式。

　　分布式结构的网络具有如下特点：由于采用分散控制，即使整个网络中的某个局部出现故障，也不会影响全网的操作，因而具有很高的可靠性;网中的路径选择最短路径算法，故网上延迟时间少，传输速率高，但控制复杂;各个节点间均可以直接建立数据链路，信息流程最短;便于全网范围内的资源共享。缺点为连接线路用电缆长，造价高;网络管理 软件复杂;报文分组交换、路径选择、流向控制复杂;在一般局域网中不采用这种结构。

　　树型

　　树型结构是分级的集中控制式网络，与星型相比，它的通信线路总长度短，成本较低，节点易于扩充，寻找路径比较方便，但除了叶节点及其相连的线路外，任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。

　　为什么数据中心网络拓扑结构常常是树型的?

　　1，关键的计算机只有一台，所以使用树形结构。

　　2，树形结构的上行连接只有1个，所以不会出现冗余。

　　新型的网络拓扑结构

　　新的网络拓扑设计是一种专用通道的拓扑结构，具体的应用走专用的网络通道，这种拓扑设计理论上考虑到网络内的设备可以自由移动物理位置，并继承了传统网络拓扑结构的交换机转发数据的特点。虽然目前的主流网络好像用不上这些技术，但新兴技术的成熟总需要时间来验证，也许不是现在，但作为次世代的技术，在未来有很大的发展空间。

　　还有一些其他已经成型的新型网络拓扑结构，这些新兴的结构已经超越了传统基于第三层网络leaf-spine的拓扑结构。虽然这些网络结构并不多见。因为这些网络结构大多应用于特殊领域的数据中心。

　　多层的leaf-spine网络拓扑结构已经很接近网络拓扑的基线，许多大型网络利用垂直部署的方法来扩展网络，如VLAN等等。

　　Hypercube立方体网络拓扑结构。一个简单的3D Hypercube结构就像由六个面组成的立体方形的网络，每个联结点都由交换机构成。而一个4D Hypercube网络(像一个超立方体)就如一个3D Hypercube网络位于另一个3D Hypercube里面，里外两个网络通过转角的节点连接彼此，设备节点连接在外层的网络。如要实施这种网络结构，需要对自己的需求和预算进行了解，并且要详细明白这种网络结构的特点在哪里。

　　Toroidal环形网络拓扑结构。这种结构其实是指任何环形网络拓扑。一个3D 的环形拓扑结构是高度结构化的网络环。环形网络结构通常用于需要高性能计算环境，并可能依靠交换机之间的互连节点计算。

　　Jellyfish水母型网络拓扑结构。听起来名字很奇怪，但挺符合它的称呼的。这种网络结构主要的特点在它是一种大随机性的网络，这种网络结构的交换机根据网络设计师的设计相互连接。这种网络拓扑结构的设计比起传统结构可以提高甚至25%的数据容量。

　　DCell网络拓扑结构。在这种结构中，网络内的服务器都有多个网卡。其中部分网卡相互连接各个服务器，服务器就像一个大网络环境的细胞一样。DCell一般需要每服务器有四个或更多的网卡。

　　FiConn网络拓扑结构。类似DCell，FiConn结构中，每服务器到另一个服务器的互联形成一个细胞节点，但只需要两个网卡。

　　BCube网络拓扑结构。类似DCell，FiConn，BCube使用额外的服务器端口直接连接，这些端口是专为模块化网络部署。微软在背后主推BCube网络拓扑结构，并建立BCube源路由协议来管理网络数据中心的拓扑结构。

　　CamCube网络拓扑结构。这种拓扑目的是为了优化整个环面的数据传输，它被用于集群主机互连，它是建立在微软的CamCubeOS之上。传统的网络管理方式在这种网络结构上不起作用。

　　Butterfly蝴蝶型网络拓扑结构。谷歌的扁平式蝴蝶结构是一个特定的网络结构，类似于一个棋盘。在这种网络结构中，任何节点都可以作为一个开关，节点控制着流量。这种类型的网络目的在于降低功耗，有绿色环保的意义。

　　相信最后大家阅读完毕本篇文章后，学到了不少知识吧?大家私下还得多自学才能了解到更多的知识，当然如果大家还想要了解更多相关方面的详细内容的话呢，请登录课课家教育平台咨询哟~