Трехуровневая иерархическая модель сети, которая использует уровни ядра, распределения и доступа с избыточностью, призвана устранить единую точку отказа в сети. Использование нескольких физически подключенных каналов между коммутаторами обеспечивает физическую избыточность в коммутируемой сети. Это повышает надёжность и доступность сети. Наличие альтернативных физических каналов для передачи данных по сети позволяет пользователям получить доступ к сетевым ресурсам даже в случае сбоя одного из каналов.

Нажмите кнопку «Воспроизведение» на рис. 1, чтобы просмотреть анимацию, демонстрирующую избыточность.

1. PC1 взаимодействует с PC4 через избыточную топологию сети.

2. Когда в сетевом канале между S1 и S2 происходит сбой, путь между PC1 и PC4 автоматически корректируется, чтобы компенсировать сбой.

3. Если сетевое соединение между S1 и S2 восстановлено, путь повторно корректируется для маршрутизации трафика непосредственно от S2 к S1 для его доставки на PC4.

Для многих организаций доступность сети является важнейшим фактором обеспечения соответствия требованиям бизнеса. Таким образом, модель инфраструктуры сети является критически важным для бизнеса компонентом. Избыточность маршрута предоставляет решение, обеспечивающее необходимую доступность нескольких сетевых служб за счёт устранения потенциальной единой точки отказа.

Примечание. Избыточность на 1 уровне модели OSI демонстрируется с использованием нескольких каналов и устройств, однако для настройки сети требуется нечто большее, чем просто физическое планирование. Для систематической работы избыточности также необходимо использовать протоколы 2 уровня OSI (например STP).

Важной частью иерархической архитектуры является избыточность, использование которой позволяет предотвратить перебои в обслуживании оконечных пользователей. Для работы избыточных сетей требуются физические маршруты, однако и логическая избыточность также должна быть частью архитектуры. Тем не менее, избыточные маршруты в коммутируемой сети Ethernet могут привести к возникновению физических и логических петель 2 уровня.

Вследствие работы коммутаторов, особенно в процессе получения данных и пересылки, могут возникать логические петли 2 уровня. При наличии нескольких путей между двумя устройствами и отсутствии реализации протокола spanning-tree возникает петля 2 уровня. Как показано на рис. 2, петля 2 уровня, как правило, приводит к трем проблемам.