數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡架構三層分析
可以做ECMP.這樣可以將二層網(wǎng)絡的規(guī)模擴展到整張網(wǎng)絡,而不會受核心交換機數(shù)量的限制。
隧道技術的代表是TRILL、SPB,都是通過借用IS-IS路由協(xié)議的計算和轉發(fā)模式,實現(xiàn)二層網(wǎng)絡的大規(guī)模擴展。這些技術的特點是可以構建比虛擬交換機技術更大的超大規(guī)模二層網(wǎng)絡(應用于大規(guī)模集群計算),但尚未完全成熟,目前正在標準化過程中。同時傳統(tǒng)交換機不僅需要軟件升級,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,虛擬機的跨數(shù)據(jù)中心遷移、災備,跨數(shù)據(jù)中心業(yè)務負載分擔等需求,使得二層網(wǎng)絡的擴展不僅是在數(shù)據(jù)中心的邊界為止,還需要考慮跨越數(shù)據(jù)中心機房的區(qū)域,延伸到同城備份中心、遠程災備中心。
一般情況下,多數(shù)據(jù)中心之間的連接是通過路由連通的,天然是一個三層網(wǎng)絡。而要實現(xiàn)通過三層網(wǎng)絡連接的兩個二層網(wǎng)絡互通,就必須實現(xiàn)“L2 over L3”。
L2oL3技術也有許多種,例如傳統(tǒng)的VPLS(MPLS L2VPN)技術,以及新興的Cisco OTV、H3C EVI技術,都是借助隧道的方式,將二層數(shù)據(jù)報文封裝在三層報文中,跨越中間的三層網(wǎng)絡,實現(xiàn)兩地二層數(shù)據(jù)的互通。這種隧道就像一個虛擬的橋,將多個數(shù)據(jù)中心的二層網(wǎng)絡貫穿在一起。
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報文中,在物理網(wǎng)絡拓撲上構建一層虛擬化網(wǎng)絡層,從而擺脫對網(wǎng)絡設備層的二層、三層限制。這些技術由于性能、擴展性等問題,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)絡三層互聯(lián)。也稱為數(shù)據(jù)中心前端網(wǎng)絡互聯(lián),所謂"前端網(wǎng)絡"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、災備中心)的前端網(wǎng)絡通過IP技術實現(xiàn)互聯(lián),園區(qū)或分支的客戶端通過前端網(wǎng)絡訪問各數(shù)據(jù)中心。當主數(shù)據(jù)中心發(fā)生災難時,前端網(wǎng)絡將實現(xiàn)快速收斂,客戶端通過訪問災備中心以保障業(yè)務連續(xù)性;
網(wǎng)絡二層互聯(lián)。也稱為數(shù)據(jù)中心服務器網(wǎng)絡互聯(lián)。在不同的數(shù)據(jù)中心服務器網(wǎng)絡接入層,構建一個跨數(shù)據(jù)中心的大二層網(wǎng)絡(VLAN),以滿足服務器集群或虛擬機動態(tài)遷移等場景對二層網(wǎng)絡接入的需求;
SAN互聯(lián)。也稱為后端存儲網(wǎng)絡互聯(lián)。借助傳輸技術(DWDM、SDH等)實現(xiàn)主中心和災備中心間磁盤陣列的數(shù)據(jù)復制。
數(shù)據(jù)中心二層互聯(lián)的業(yè)務需求
服務器高可用集群
服務器集群(Cluster),是借助集群軟件將網(wǎng)絡上的多臺服務器關聯(lián)在一起,提供一致的服務,對外表現(xiàn)為一臺邏輯服務器。多數(shù)廠商(HP、IBM、微軟、Veritas等)的集群軟件需要各服務器間采用二層網(wǎng)絡互聯(lián)。將集群中的服務器部署于不同數(shù)據(jù)中心,可實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的應用系統(tǒng)容災。
服務器搬遷和虛擬機動態(tài)遷移
數(shù)據(jù)中心進行擴建或搬遷時,需要將物理服務器從一個數(shù)據(jù)中心遷至另一個數(shù)據(jù)中心。在此過程中,考慮以下兩個因素,需要在數(shù)據(jù)中心間構建二層互聯(lián)網(wǎng)絡:
當服務器被遷至新機房,如未構建新老中心間的二層互聯(lián)網(wǎng)絡,則面臨重新規(guī)劃新中心服務器IP地址的問題,同時還需修改DNS,或修改客戶端應用程序配置的服務器IP.因此,構建跨中心的二層互聯(lián)網(wǎng)絡可保留被遷移服務器的IP地址,進而簡化遷移過程;
在服務器搬遷期間,經(jīng)常在給定的時間內,只能將服務器群的一部分服務器遷至新中心,為保證業(yè)務連續(xù)性,需建立跨中心的服務器集群,構建跨越中心的二層互聯(lián)網(wǎng)絡可實現(xiàn)服務器平滑遷移。
與服務器搬遷類似的情況是"虛擬機遷移".當前,一些服務器虛擬化軟件可實現(xiàn)在兩臺虛擬化的物理服務器之間對虛擬機做動態(tài)遷移。遷移至另一中心的虛擬機不僅保留原有IP地址,而且還保持遷移前的運行狀態(tài)(如TCP會話狀態(tài)),所以必須將涉及虛擬機遷移的物理服務器接入同一個二層網(wǎng)絡(虛擬機在遷移前后的網(wǎng)關不變),這種應用場景要求構建跨中心的二層互聯(lián)網(wǎng)絡。
數(shù)據(jù)中心二層互聯(lián)設計要點
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數(shù)據(jù)中心之間具有哪些網(wǎng)絡資源。網(wǎng)絡資源的不同直接決定了用戶將采用何種組網(wǎng)方案:
運營商、大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè):裸光纖或DWDM傳輸資源,對應RRPP環(huán)網(wǎng)方案或HUB-SPOKE方案;
運營商、大企業(yè)、金融、政府機構:MPLS網(wǎng)絡,對應VPLS組網(wǎng)方案;
中小企業(yè)客戶:IP網(wǎng)絡,對應VPLS

責任編輯:何健
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