一、千七百怪的问题

问题：叙述为啥接入-汇聚-核心的网络架构会成为主流？

答：支持多个上层协议架构网络架构运行的足够快，成本低，管理起来更简便，且很适合客户端——服务器应用架构的这种南北向流量为主的模式。

问题：接入-汇聚-核心网络架构设计带来的问题？

应用程序向分布式演进，愈来愈多的新生的应用程序变成了服务器—服务器架构，而并非以前的客户端—服务器架构，流量也多为东西向流量，而不是之前的南北向流量。同时接入-汇聚-核心针对新的需求也并未满足：

不可扩展性
- 泛洪：不管架构上如何分层，自学习型网桥的这种“泛洪和学习”模型并没有可伸缩性。在虚拟机时代，虚拟机或者主机操作系统面对都是一个个虚拟网络，带来的泛洪流量将是海量级。
- VLAN的限制：云计算时代到来，针对海量虚拟机、容器，4096个VLAN显然不够用。
- ARP的负担：汇聚交换机需要南向（向下）向众多ARP数据包做出响应，过多的ARP数据包占用整个CPU的处理能力，使得其他控制面协议失效，进而导致某个重要的业务瘫痪，因为需要汇聚交换机的处理的终端只会越来越多，即使并未增加与汇聚交换机相连接的物理主机的数量（vm，docker都会增加）。
- 交换机和STP的局限性：处理东西向流量增长的方法就是增加汇聚交换机的，但是STP的限制又只能保证两台交换机，如果增加多组，如果链路/或者节点失效造成拓扑改变，就会造成网络拓扑不可预测，那简直是灾难。两台汇聚交换机限制了所能提供的带宽，带宽受限意味着容易阻塞，进而影响应用程序（业务）的性能。
复杂性
- 针对桥接网络需要很多网络协议支持，包括STP以及其变种协议、VRRP、VALN等其他厂商私有协议，所有这些协议增加了桥接网络解决方案的复杂性，当网络失效时，必须检查多个运行时组件一遍来定位问题的根因。
- 当多种协议的组合一起使用时，除非接入-汇聚-核心网络是精心设计的，否则针对故障场景下，这类网络很容易出现阻塞，这就使得对于网络设计，容量规划和故障处理变得负责。
失效性
- 数据中心先驱有引入一个名词叫做爆炸半径，来度量单一失效造成的影响范围有多大。接入-汇聚-核心模型容易发生粗颗粒的失效，单个链路失效造成带宽减半，单个汇聚交换机失效造成整网的流量带宽减半，同时也会带来交换机失效等其他连锁反应，从而导致整个网络失效。
- 另一个连锁反应就是控制面不堪重负时产生的广播风暴的威胁造成。
不可预测性
- STP协议根桥选举机制、链路阻塞导致的临时环路问题，总之针对STP环境中存在太多的玄学问题，如：交换芯片问题造成数据包泄露阻塞了交换机端口，不经意间造成网络环路和广播风暴。
缺乏灵活性、敏捷性
- 在云计算领域，不停有租户租用云计算资源或者到期不在续租，因此快速的提供虚拟网络变得极其重要，VLAN需要网络中的每一个节点都被正确的配置了VLAN信息以便能够正常工作。但是增加VLAN会造成控制面的负担，这是因为根据PVST协议，控制面所发送的STP握手包的数量等于端口数乘以VLAN的数量，单一的负载过重控制面很容易使整个网络瘫痪，因此通过添加或者删除VLAN是一个费时费力的过程，通常持续数天。