三层式分层网络设计采用具有冗余的核心层、分布层和接入层,试图消除网络中的单点故障。 交换机之间的多条布线路径在交换网络中提供物理冗余。 这提高了网络的可靠性和可用性。 为数据在网络中传输提供替代物理路径,能够让用户在路径中断时继续访问网络资源。

请单击图 1 中的“播放”按钮,观看有关冗余的动画。

1. PC1 正在通过配置了冗余功能的网络拓扑与 PC4 通信。

2. 当 S1 和 S2 之间的网络链路断开时,PC1 和 PC4 之间的路径便自动调整以应对这一变化。

3. 当 S1 和 S2 之间的网络恢复连接时,路径又恢复到原来那一条,直接将 S2 的流量通过 S1 传送到 PC4。

对许多组织来说,网络可用性对支持业务需求至关重要;因此,网络基础设施设计是一个关键业务元素。 路径冗余解决方案通过消除单点故障的可能性,提供各种网络服务所需的可用性。

注意:OSI 第 1 层冗余使用多个链路和设备加以说明,但是完成网络设置不仅仅需要物理规划。 为了使冗余系统地工作,还需要使用 OSI 第 2 层协议,如 STP。

冗余是分层设计的一个重要部分,用于防止面向用户的网络服务中断。 冗余网络要求添加物理路径,但逻辑冗余也必须是设计的一部分。 但是,交换以太网网络中的冗余路径可能会导致物理和逻辑第 2 层环路。

逻辑第 2 层环路可能是由于交换机的自然操作而引起的,具体来说是指学习和转发过程。 当两个网络设备之间存在多条路径,并且交换机上没有实施生成树时,则会出现第 2 层环路。 第 2 层环路可能导致三个主要的问题,如图 2 列出。