數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)三層分析
可以做ECMP.這樣可以將二層網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模擴(kuò)展到整張網(wǎng)絡(luò),而不會(huì)受核心交換機(jī)數(shù)量的限制。
隧道技術(shù)的代表是TRILL、SPB,都是通過(guò)借用IS-IS路由協(xié)議的計(jì)算和轉(zhuǎn)發(fā)模式,實(shí)現(xiàn)二層網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模擴(kuò)展。這些技術(shù)的特點(diǎn)是可以構(gòu)建比虛擬交換機(jī)技術(shù)更大的超大規(guī)模二層網(wǎng)絡(luò)(應(yīng)用于大規(guī)模集群計(jì)算),但尚未完全成熟,目前正在標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中。同時(shí)傳統(tǒng)交換機(jī)不僅需要軟件升級(jí),還需要硬件支持。
2. 跨數(shù)據(jù)中心
隨著數(shù)據(jù)中心多中心的部署,虛擬機(jī)的跨數(shù)據(jù)中心遷移、災(zāi)備,跨數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)負(fù)載分擔(dān)等需求,使得二層網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展不僅是在數(shù)據(jù)中心的邊界為止,還需要考慮跨越數(shù)據(jù)中心機(jī)房的區(qū)域,延伸到同城備份中心、遠(yuǎn)程災(zāi)備中心。
一般情況下,多數(shù)據(jù)中心之間的連接是通過(guò)路由連通的,天然是一個(gè)三層網(wǎng)絡(luò)。而要實(shí)現(xiàn)通過(guò)三層網(wǎng)絡(luò)連接的兩個(gè)二層網(wǎng)絡(luò)互通,就必須實(shí)現(xiàn)“L2 over L3”。
L2oL3技術(shù)也有許多種,例如傳統(tǒng)的VPLS(MPLS L2VPN)技術(shù),以及新興的Cisco OTV、H3C EVI技術(shù),都是借助隧道的方式,將二層數(shù)據(jù)報(bào)文封裝在三層報(bào)文中,跨越中間的三層網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)兩地二層數(shù)據(jù)的互通。這種隧道就像一個(gè)虛擬的橋,將多個(gè)數(shù)據(jù)中心的二層網(wǎng)絡(luò)貫穿在一起。
另外,也有部分虛擬化和軟件廠商提出了軟件的L2 over L3技術(shù)解決方案。例如VMware的VXLAN、微軟的NVGRE,在虛擬化層的vSwitch中將二層數(shù)據(jù)封裝在UDP、GRE報(bào)文中,在物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖蠘?gòu)建一層虛擬化網(wǎng)絡(luò)層,從而擺脫對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層的二層、三層限制。這些技術(shù)由于性能、擴(kuò)展性等問(wèn)題,也沒有得到廣泛的使用。
數(shù)據(jù)中心之間的互聯(lián)方式
網(wǎng)絡(luò)三層互聯(lián)。也稱為數(shù)據(jù)中心前端網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),所謂"前端網(wǎng)絡(luò)"是指數(shù)據(jù)中心面向企業(yè)園區(qū)網(wǎng)或企業(yè)廣域網(wǎng)的出口。不同數(shù)據(jù)中心(主中心、災(zāi)備中心)的前端網(wǎng)絡(luò)通過(guò)IP技術(shù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián),園區(qū)或分支的客戶端通過(guò)前端網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)各數(shù)據(jù)中心。當(dāng)主數(shù)據(jù)中心發(fā)生災(zāi)難時(shí),前端網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)快速收斂,客戶端通過(guò)訪問(wèn)災(zāi)備中心以保障業(yè)務(wù)連續(xù)性;
網(wǎng)絡(luò)二層互聯(lián)。也稱為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。在不同的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)接入層,構(gòu)建一個(gè)跨數(shù)據(jù)中心的大二層網(wǎng)絡(luò)(VLAN),以滿足服務(wù)器集群或虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移等場(chǎng)景對(duì)二層網(wǎng)絡(luò)接入的需求;
SAN互聯(lián)。也稱為后端存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。借助傳輸技術(shù)(DWDM、SDH等)實(shí)現(xiàn)主中心和災(zāi)備中心間磁盤陣列的數(shù)據(jù)復(fù)制。
數(shù)據(jù)中心二層互聯(lián)的業(yè)務(wù)需求
服務(wù)器高可用集群
服務(wù)器集群(Cluster),是借助集群軟件將網(wǎng)絡(luò)上的多臺(tái)服務(wù)器關(guān)聯(lián)在一起,提供一致的服務(wù),對(duì)外表現(xiàn)為一臺(tái)邏輯服務(wù)器。多數(shù)廠商(HP、IBM、微軟、Veritas等)的集群軟件需要各服務(wù)器間采用二層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。將集群中的服務(wù)器部署于不同數(shù)據(jù)中心,可實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用系統(tǒng)容災(zāi)。
服務(wù)器搬遷和虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移
數(shù)據(jù)中心進(jìn)行擴(kuò)建或搬遷時(shí),需要將物理服務(wù)器從一個(gè)數(shù)據(jù)中心遷至另一個(gè)數(shù)據(jù)中心。在此過(guò)程中,考慮以下兩個(gè)因素,需要在數(shù)據(jù)中心間構(gòu)建二層互聯(lián)網(wǎng)絡(luò):
當(dāng)服務(wù)器被遷至新機(jī)房,如未構(gòu)建新老中心間的二層互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),則面臨重新規(guī)劃新中心服務(wù)器IP地址的問(wèn)題,同時(shí)還需修改DNS,或修改客戶端應(yīng)用程序配置的服務(wù)器IP.因此,構(gòu)建跨中心的二層互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可保留被遷移服務(wù)器的IP地址,進(jìn)而簡(jiǎn)化遷移過(guò)程;
在服務(wù)器搬遷期間,經(jīng)常在給定的時(shí)間內(nèi),只能將服務(wù)器群的一部分服務(wù)器遷至新中心,為保證業(yè)務(wù)連續(xù)性,需建立跨中心的服務(wù)器集群,構(gòu)建跨越中心的二層互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)服務(wù)器平滑遷移。
與服務(wù)器搬遷類似的情況是"虛擬機(jī)遷移".當(dāng)前,一些服務(wù)器虛擬化軟件可實(shí)現(xiàn)在兩臺(tái)虛擬化的物理服務(wù)器之間對(duì)虛擬機(jī)做動(dòng)態(tài)遷移。遷移至另一中心的虛擬機(jī)不僅保留原有IP地址,而且還保持遷移前的運(yùn)行狀態(tài)(如TCP會(huì)話狀態(tài)),所以必須將涉及虛擬機(jī)遷移的物理服務(wù)器接入同一個(gè)二層網(wǎng)絡(luò)(虛擬機(jī)在遷移前后的網(wǎng)關(guān)不變),這種應(yīng)用場(chǎng)景要求構(gòu)建跨中心的二層互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
數(shù)據(jù)中心二層互聯(lián)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1.前提要素——現(xiàn)網(wǎng)狀態(tài)
選擇數(shù)據(jù)中心二層互聯(lián)方案的前提要素是明確用戶在多個(gè)數(shù)據(jù)中心之間具有哪些網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)資源的不同直接決定了用戶將采用何種組網(wǎng)方案:
運(yùn)營(yíng)商、大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè):裸光纖或DWDM傳輸資源,對(duì)應(yīng)RRPP環(huán)網(wǎng)方案或HUB-SPOKE方案;
運(yùn)營(yíng)商、大企業(yè)、金融、政府機(jī)構(gòu):MPLS網(wǎng)絡(luò),對(duì)應(yīng)VPLS組網(wǎng)方案;
中小企業(yè)客戶:IP網(wǎng)絡(luò),對(duì)應(yīng)VPLS
責(zé)任編輯:何健
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