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数据中心扁平化设计应用趋势讨论

来源:机房360 作者:Victor 更新时间:2013-11-21 10:51:41

摘要:数据中心普遍采用虚拟化技术,虚拟化的直接后果是使单位计算密度极大提升,物理服务器吞吐量将比虚拟化之前成数倍提升。还有为了更大幅度地增大数据中心内业务可靠性、降低IT成本、提高业务部署灵活性、降低运维成本高,需要虚拟机能够在整个数据中心范围内进行动态迁移。

  作为云计算的核心技术之一,服务器虚拟化已经得到越来越广泛的应用。为了更大幅度地增大数据中心内业务可靠性、降低IT成本、提高业务部署灵活性、降低运维成本高,需要虚拟机能够在整个数据中心范围内进行动态迁移,而不是局限在一个汇聚或接入交换机范围内进行迁移。

  传统数据中心一般采用二层+三层组网架构,POD内采用二层组网,POD间通过三层网络进行互联。VM只能在一个POD内进行迁移,如果需要跨二层区域迁移,需要更改VM的IP地址,如果没有负载均衡器LoadBalance屏蔽等手段,应用会中断。

  在云计算时代,为提升大量闲置服务器的资源利用率,计算虚拟化技术已经逐步在IDC进行应用。IDC运营商为了更充分的利用数据中心资源,VM需要更大的迁移范围,可以通过TRILL构建的大二层网络来实现。

  为保证业务正常开展,需要支持网络数据的无阻塞、低延迟转发,网络组网支持扁平化胖树组网拓扑,对于交换机之间多条数据转发路径能够充分利用。传统二层组网情况下,需要借助xSTP进行破环,防止二层环路风暴,N条链路只有一条可以转发,带宽利用率低,已经满足不了云计算时代下数据中心网络的要求。

  网络迁移的过程并不是一蹴而就的,特别是在金融类网络中,要保证业务不中断的运行,网络是需要分步切割的。在Cloud银行的迁移案例中,就经历了以下四个阶段:

  第一阶段:在DCA的核心层和汇聚层都部署SPB网络,在DCB中也部署SPB。在这个阶段中,IS-IS 和 SPB 核心路由配置好以后,需要先运行一段时间,在一定时间的稳定运行情况下,把L2 VLAN 迁移至L2VSN’s中,其中L2VSN’s是为测试而创建的虚拟业务网络,这次迁移为第二阶段的生产迁移做好准备;

  第二阶段:DCA和DCB两个数据中心业务产生,生产用 VLAN 将被迁移到SPB网络,产生 L2VSN;

  第三阶段:SPB 部署在MDC的核心层和汇聚层上。与第一阶段类似,IS-IS 和 SPB 核心路由配置好以后,需要先运行一段时间,在一定时间的稳定运行情况下,把L2 VLAN 迁移至L2VSN’s中,其中L2VSN’s是为测试而创建的,这次迁移为第四阶段的生产迁移做好准备;

  第四阶段:创建MDC到DCA的L2VSN ,生产用 VLAN 将被迁移到SPB网络,产生 L2VSN。

  在整个迁移过程中,VSN (虚拟业务网络)是一个非常重要的概念。这是在SPB已经构建完成基础上来实现的。事实上,虚拟服务(无论是L2还是 L3 VSNs)只需要在SPB骨干的的边界配置,而无需在核心 SPB节点配置。从而提供了一个极具可靠性的运营级体系架构,因为在添加新业务的时候核心节点从来不需涉及。创建一个 L2VSN 非常简单,仅仅把一个I-SID(骨干网上的一个服务事例标识号)和一个边界VLAN关联即可;创建一个 L3VSN 也并不复杂,只需要把一个I-SID和一个VRF关联,在新产生的L3VSN配置相关的IS-IS IP 路由重发布。

  经过四步骤迁移之后的网络,灾难备份也从DCA迁移到DCB,新的交换机将会部署在DCB区域,同时被设置成“交换集群”,提供Active-Active架构。在DCB的交换集群会利用DWDM服务连接回DCA和MDC。改造之后的网络架构如图:

  Trill网络中每台设备都以自身节点作为源节点,基于最短路径算法计算到达其他所有节点的最短路径,如果存在多条等价链路,在生成单播路由表项时候能够形成负载分担。对于数据中心胖树组网等存在多路径转发时候,能够充分利用网络带宽。相比通过xSTP进行破环的传统二层网络,TRILL相当于是数据转发的”多车道”,传统二层网络只是”单车道”。

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