大二层网络架构虽然使得虚机网络能够灵活创建，但是带来的问题也是明显的。共享的L2广播域带来的BUM（Broadcast·，Unknown Unicast，Multicast）风暴随着网络规模的增加而明显增加，最终将影响正常的网络流量。
传统三层网络架构已经存在几十年，并且现在有些数据中心中仍然使用这种架构。这种架构提出的最初原因是什么？一方面是因为早期L3路由设备比L2桥接设备贵得多。即使是现在，核心交换机也比汇聚接入层设备贵不少。采用这种架构，使用一组核心交换机可以连接多个汇聚层POD，例如上面的图中，一对核心交换机连接了多个汇聚层POD。另一方面，早期的数据中心，大部分流量是南北向流量。例如，一个服务器上部署了WEB应用，供数据中心之外的客户端使用。使用这种架构可以在核心交换机统一控制数据的流入流出，添加负载均衡器，为数据流量做负载均衡等。
技术发展对网络架构的影响
数据中心是为了数据服务。随着技术的发展，数据的内容和形式也发生了变化。
- 虚拟化的流行。传统的数据中心中，服务器的利用率并不高，采用三层网络架构配合一定的超占比（oversubscription），能够有效的共享利用核心交换机和一些其他网络设备的性能。但是虚拟化的流行使得服务器的利用率变高，一个物理服务器可以虚拟出多个虚拟机，分别运行各自的任务，走自己的网络路径。因此，高的服务器利用率要求更小的超占比。Gartner的一份报告：Forecast: x86 Server Virtualization, Worldwide, 2012-2018, 2014 Update指出，在2018年，82%的服务器将是虚拟服务器。虚拟化对数据中心网络架构的影响是巨大的。
- 软件架构的解耦。传统的软件架构，采用专用模式进行部署，软件系统通常跑在一个物理服务器，与其他的系统做物理隔离。但是，模块化，分层的软件架构设计已经成为了现在的主流。一个系统的多个组件通常分布在多个虚机/容器中。最典型的就是三层WEB应用，包含了Client/Application/DB。一次请求，不再是由一个虚机/物理机完成，而是由多个服务器协同完成。这对网络的影响是，东西向流量变多了。
- 新的应用的兴起。传统数据中心是为.com应用设计的，这些流量大多是客户端和服务器之间的通信。而分布式计算，大数据渐渐兴起，这些应用会在数据中心的服务器之间产生大量的流量。例如Hadoop，将数据分布在数据中心中成百上千个服务器中，进行并行计算。据说Facebook的一个Hadoop集群有着超过100 petabytes的数据。可见对于某些应用，数据中心的东西向流量是巨大的。
- 软件定义数据中心（SDDC，Software Defined Data Center）的提出。SDDC提出软件定义的数据中心，这要求数据中心的计算存储网络都是可以软件定义的。对应于网络，就是SDN。传统的三层网络架构在设计之初并没有考虑SDN。
