為什么數(shù)據(jù)中心需要大二層網(wǎng)絡(luò)
2020-03-23閱讀 753

你印象中的數(shù)據(jù)中心是什么樣子。這個答案取決于你是誰?

在大眾的眼中,數(shù)據(jù)中心是這個樣子的

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在工程安裝人員的眼中,數(shù)據(jù)中心是這個樣子的

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而在IT工程師眼中,數(shù)據(jù)中心可能是這個樣子的

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最后到了網(wǎng)絡(luò)工程師的眼中,數(shù)據(jù)中心就變成這個樣子了

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談起大二層網(wǎng)絡(luò),就讓我們從網(wǎng)絡(luò)工程師的視角開始。顯而易見的,網(wǎng)絡(luò)工程師看的就是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。那什么是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)?

 

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施之一,用于連接企業(yè)計算、存儲等資源。主要包括計算網(wǎng)絡(luò)、存儲網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)三種網(wǎng)絡(luò)。其中計算網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)中心最核心網(wǎng)絡(luò),用于連接用戶和服務(wù)器等計算資源。

 

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò),大多采用二三層混合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),之所以采用這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是因為這種架構(gòu)非常成熟,相關(guān)的STP、路由等二三層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都是成熟的技術(shù),部署容易,也符合數(shù)據(jù)中心分區(qū)分模塊業(yè)務(wù)特點。

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但是隨著數(shù)據(jù)中心,向虛擬化數(shù)據(jù)中心和云數(shù)據(jù)中心發(fā)展演進,這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)逐漸力不從心,這是為什么呢?

 

這是因為虛擬化數(shù)據(jù)中心和云數(shù)據(jù)中心有一項關(guān)鍵技術(shù),就是服務(wù)器虛擬化。服務(wù)器虛擬化是將一臺物理服務(wù)器虛擬多臺邏輯服務(wù)器,稱為VM,每臺VM都可以獨立運行,有自己的OS,APP,也有自己獨立的MAC地址和IP地址。

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通過服務(wù)器虛擬化可以有效地提供服務(wù)器利用率,按需提供服務(wù)和資源,降低能源消耗,降低客戶的運維成本。所以得到了廣泛的應(yīng)用。

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虛擬化出來以后,就產(chǎn)生了虛擬機動態(tài)遷移的需求,虛擬機動態(tài)遷移是指在保證虛擬正常運行的同時,將一個虛擬機從一臺物理服務(wù)器移動到另一臺物理服務(wù)器的過程。該過程對于最

終用戶來說是無感知的。使得管理員能夠在不影響用戶正常使用的情況下靈活調(diào)配服務(wù)器資源或者對于物理服務(wù)器進行維修和升級。

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虛擬機動態(tài)遷移的關(guān)鍵是要保證在遷移時虛擬機上的業(yè)務(wù)不會中斷。這就要求不僅虛擬機的ip地址不變,而且虛擬機的運行狀態(tài)也必須保持不變。所以虛擬機的動態(tài)遷移,只能在同一個二層域中進行,而不能跨二層域遷移。

 

而前面提到的傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,二層網(wǎng)絡(luò)部分為了提高可靠性,必須采用冗余設(shè)備和冗余鏈路。這樣就不可避免的會形成物理環(huán)路。為了避免因環(huán)路問題產(chǎn)生廣播風(fēng)暴、就必須通過STP等破環(huán)協(xié)議進行破環(huán),阻塞冗余鏈路。由于STP限制,采用STP進行破環(huán)的二層網(wǎng)絡(luò)通常不超過50個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。這就導(dǎo)致了虛擬機動態(tài)遷移只能在一個較小的局部范圍內(nèi)進行,應(yīng)用受到了極大的限制。

 

為了實現(xiàn)虛擬機的大范圍,甚至跨地域的動態(tài)遷移,就要求把虛擬機遷移可能涉及的所有服務(wù)器都納用同一個二層網(wǎng)絡(luò)域,形成一個更大范圍的二層網(wǎng)絡(luò)。這樣才能實現(xiàn)虛擬機的大范圍無障礙遷移,這種適合虛擬機隨時隨地?zé)o障礙遷移的大范圍二層網(wǎng)絡(luò),我們稱之為大二層網(wǎng)絡(luò)。注意!一個真正意義的大二層網(wǎng)絡(luò)可能需要能容納上萬臺主機。

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現(xiàn)在你明白了嗎?由于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型為虛擬化數(shù)據(jù)中心,又由于我們需要在業(yè)務(wù)不中斷情況下實現(xiàn)對虛擬機動態(tài)遷移,從而產(chǎn)生了大二層網(wǎng)絡(luò)。但同時也對我們網(wǎng)絡(luò)提出新的要求,需要新的技術(shù)來實現(xiàn)。剛才已經(jīng)說過基于STP無法實現(xiàn)大二層網(wǎng)絡(luò),那么我們有哪些新的技術(shù)來支持大二層網(wǎng)絡(luò)呢。下次我就和大家詳細(xì)地說一下。