为满足云业务的需要，网络逐渐分化为Underlay和Overlay。Underlay网络就是传统数据中心的路由交换等物理设备，依然信奉稳定压倒一切的理念，提供可靠的网络数据传输能力；Overlay则是在其上封装的业务网络，与服务更贴近，通过VXLAN 或者GRE等协议封装，给用户提供一个易用的网络服务。Underlay网络和Ooverlay网络即关联又解耦，两者相互关联又能独立演进。
Underlay网络是网络的地基，承载网络不稳，业务便无SLA可言。数据中心网络架构在经历三层网络架构、胖树（Fat-Tree）型网络架构后，正过渡到Spine- Leaf架构，迎来了CLOS 网络模型的第三次应用 。
2004-2007年期间，三层网络结构在数据中心十分盛行。它有三个层次：核心层(网络的高速交换主干)、汇聚层(提供基于策略的连接)、接入层(将工作站接入网络)，这个模型如下：核心层（Core Layer） ：核心交换机为进出数据中心的包提供高速的转发，为多个汇聚层提供连接性，核心交换机为通常为整个网络提供一个弹性的L3路由网络。汇聚层（Aggregation Layer） ：汇聚交换机连接接入交换机，同时提供其他的服务，例如防火墙，SSL offload，入侵检测，网络分析等。接入层(Access Layer) ：接入交换机通常位于机架顶部，所以它们也被称为ToR（Top of Rack）交换机，它们物理连接服务器。通常情况下，汇聚交换机是 L2 和 L3 网络的分界点：汇聚交换机以下的是 L2 网络，以上是 L3 网络。每组汇聚交换机管理一个 POD（Point Of Delivery），每个 POD 内都是独立的 VLAN 网络。环路的形成大都是由于目的路径不明确导致混乱而造成的。用户构建网络时，为了保证可靠性，通常会采用冗余设备和冗余链路， 这样就不可避免的形成环路。而二层网络处于同一个广播域下， 广播报文在环路中会反复持续传送，形成广播风暴， 瞬间即可导致端口阻塞和设备瘫痪。因此，为了防止广播风暴，就必须防止形成环路。
既要防止形成环路，又要保证可靠性，就只能将冗余设备和冗余链路变成备份设备和备份链路。即冗余的设备端口和链路在正常情况下被阻塞掉，不参与数据报文的转发。只有当前转发的设备、端口、 链路出现故障，导致网络不通的时候，冗余的设备端口和链路才会被打开，使得网络能够恢复正常。实现这些自动控制功能的就是 STP(Spanning Tree Protocol ，生成树协议 )。
