<>强传统数据中心网络架构
传统数据中新网络架构通常是3层结构,(园区网一般也是3层结构)思科称之为:分级的互联网络模型,包含三层:
核心核心层:提供高速转发,为多个汇聚层提供连接性
聚合汇聚层:汇聚连接接入交换机,同时提供其他服务(SLB,弗兰克-威廉姆斯等)
访问接入层:物理连接服务器,一般放在机柜顶端,也称ToR交换机
一个三层架构图如下:
汇聚是网络的分界点,汇聚交换机以下是L2网络,以上是L3网络,每组汇聚交换机是一个豆荚,根据业务分区分模块.pod内是一个或者多个VLAN网络,一个圆荚体对应一个广播域。
这种架构部署简单,(vlan + xstp)技术成熟。
VLAN, Xstp
使用vlan, xstp原因:
1,屁股(广播,未知单播,组播)
vlan技术把一个大的物理二层域划分成多个小的逻辑二层域,这逻辑的二层域被称为vlan,同一个vlan内可以二层通信,不通vlan之间隔离,这样广播的范围被局限在一个vlan内,不会扩散到整个物理二层域
vlan还有简化管理,提高安全性等. .
2,环路及环路形成的广播风暴
<代码>如果是单设备单链路组成的3层架构,是不存在环路以及环路带来的广播,但是这种网络可靠性比较差,因为没有任何的备份设备和备份链路,一旦某个设备或者链路发生故障,故障点下的所有主机就无法连上网络。
为了提高网络的可靠性,通常采用冗余设备和冗余链路(如上图),这样就不可避免形成环路,二层网络处于同一个广播域下,广播报文在环路中反复持续传送,无线循环下就会形成广播风暴,瞬间就会造成端口阻塞设备瘫痪。
防止环路出现,又要保证网络的可靠性,就只能讲冗余设备和冗余链路变成备份设备和备份链路,冗余设备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,冗余设备和链路才会被打开,使得网络恢复正常,实现这些自动控制的协议被称为破环协议,最常用就是STP(生成树协议)有RSTP, MSTP统称XSTP协议。
服务器虚拟化
虚拟化发展改变了数据中心网络架构的需求,其中技术——虚拟机动态迁移,虚拟机迁移要求虚机迁移前后的IP和MAC地址不变,这就需要虚机迁移前后的网络处于同一个二层域内部,甚至跨越不同地域,不同机房之间的迁移,使得数据中心二层网络的范围越来越大,出现了大二层网络这一新领域专题。
传统网络架构的二层大不起来
一般传统网络架构分区分模块的业务特点,区域对应VLAN划分,跨pod迁移肯定的换IP地址,这就不符合虚机动态迁移业务不中断:
vlan问题
VLAN的核心思想之一,就是通过划分VLAN来缩小二层域的范围和规模,来控制广播风暴的规模。
而对于大二层网络的需求而言,又要求把所有服务器都纳入同一个二层域,那如果把所有服务器都纳入到同一个VLAN当中,如果没有其他隔离手段,那不就相当于又把广播域扩得大大的?这和划分VLAN的初衷是背道而驰的。
公有云的兴起和IaaS模式的普及,“多租户”环境成为了云网络必备的基础能力。而传统二层网络中,VLAN最多支持的租户数量为4 k,已经跟不上业务的飞速发展。
xstp问题
环路技术收敛慢,xSTP需要阻塞掉冗余设备和链路,降低了网络资源的带宽利用率,二层的组网规模受到极大的限制
实现大二层
传统二层技术无法实现真正意义上大二层网络,所以就要另外想办法,然后技术大牛们各显神通,想出了很多解决方案:
