数据中心网络架构的演进

0、写在前面

图只画出必要的网络设备,横向虚拟化后的设备算单台

某银行数据中心的网络架构,中型数据中心

整体网络架构:https://www.cnblogs.com/cx59244405/p/8481208.html

1、传统数据中心

1.1 三层架构

最常规的网络架构

 

划分不同功能区,不同区域间使用静态路由互通,二层使用横向虚拟化消除环路。

网关放在汇聚上。

虚拟化要求虚拟机能在不同位置无缝左右横跳,单个功能区内都是二层网络,可以满足需求。

优点:架构简单,易于维护,不同功能区之间相互隔离,整个区域的可插拔

缺点:写很多静态有些麻烦。设备虚拟化技术都是私有,而且最多只能堆几台,会受到性能限制

 

2、灾备

2.1 主备大二层

 

随着数据中心的发展,要考虑到灾备,要求多中心互备/多活。

新增主备互联设备,核心通过互联设备运行OSPF三层互联,汇聚通过互联设备二层互联

通过向互联网发布同样的路由来达到多中心多活

多中心的互联可以使用裸光纤(配置简单,需要二层三层互联),也可以使用L2 over L3(例如思科的OTV,华为的ENV,可以节约成本,配置相对复杂些,只需三层互联)

三层路由的通过静态联动BFD,引入OSPF,来进行快速互备

网关通过VRRP来进行互备

虚拟机可以通过二层通路在不同中心的相同功能区左右横跳

优点:兼容性好,只改变原本核心的配置,各功能区基本无需变动

缺点:拓扑变得相对复杂。设备虚拟化技术都是私有,而且最多只能堆几台,会受到性能限制

 

3、更简单的实现

3.1 overlay方式

网络只是通路,OSPF打通全体即可

 

优点:功能区也可以逻辑上划分,更大的二层,扩展性更强

缺点:配置相对复杂,对接入设备有更高要求(支持vxlan

 

4、技术探讨

 

数据中心的对网络的要求大概就是,简单、便于维护、大二层

目前的几种主流的网络架构

 

经典三层架构:主要是受限于堆叠设备的性能限制了数据中心的规模。虽然算不上简单,但是目前最熟悉的网络架构,维护经验更足,也能满足大二层的要求。可搭配各种L2 over L3技术来跨中心。仍然是目前中小型数据中心的可选架构。

 

TRILL:整个网络架构全部改变(Spine-Leaf),需要搭配各种L2 over L3技术来跨中心,通常需要新建数据中心才可以使用。

 

Vxlan:不关心网络细节(Spine-Leaf、经典三层都可以,大型数据中心Spine-Leaf更为合理,可以承载更多的东西流量),兼容性更好。天然可以跨中心

 

SDN:下一代网络发展的趋势,不关心网络物理结构,可编程网络,白牌交换机更省成本,感觉起来就是各种好。唯一的问题就是目前落地好像有些问题,等着这项技术的成熟。

 

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