大二層網路 基礎篇 網路工程師

2022-09-23 04:27:11 字數 1283 閱讀 9815

一、傳統資料中心網路架構:

傳統的資料中心網路通常都是二層+三層網路架構,如下圖所示。

我們看到這種零售行業的「加盟店」形式架構,以及與之相對應的「三層到邊緣」架構,以及我們下面要談到的「大二層」架構,就相當於「直營店」了。之所以採用這種網路架構,是因為這種架構非常成熟,相關的二三層網路技術(二層vlan+xstp、三層路由)都是成熟的技術,可以很容易的進行部署,也符合資料中心分區分模組的業務特點。

二、伺服器虛擬化趨勢:

由於傳統的資料中心伺服器利用率太低,平均只有10%~15%,浪費了大量的電力能源和機房資源。所以出現了伺服器虛擬化技術。

伺服器虛擬化技術是把一台物理伺服器虛擬化成多台邏輯伺服器,這種邏輯伺服器被稱為虛擬機器(vm),每個vm都可以獨立執行,有自己的os、app,當前也有自己獨立的mac位址和ip位址,它們通過伺服器內部的虛擬交換機(vswitch)與外部實體網路連線。

通過伺服器虛擬化,可以有效地提高伺服器的利用率,降低能源消耗,降低客戶的運維成本,所以虛擬化技術目前得到了廣泛的應用。

三、虛擬機器動態遷移

伺服器虛擬化對於資料中心網路來說,也沒啥特別大的影響,無非就是接入的主機規模變大一些而已(原來一台物理伺服器算乙個主機,現在每個vm算乙個主機),還是可以用二三層網路架構來連線的,規模變大了,多劃分一些二層域就行。 但是伺服器虛擬化之後,帶來了一項伴生的技術,那就是虛擬機器動態遷移,這就給傳統的資料中心網路帶來了很大的麻煩。

所謂虛擬機器動態遷移,就是在保證虛擬機器上服務正常執行的同時,將乙個虛擬機器系統從乙個物理伺服器移動到另乙個物理伺服器的過程。該過程對於終端使用者來說是無感知的,從而使得管理員能夠在不影響使用者正常使用的情況下,靈活調配伺服器資源,或者對物理伺服器進行維修和公升級。

四、虛擬機器動態遷移對網路的影響

一旦伺服器遷移到其他二層域,就需要變更ip位址,tcp連線等執行狀態也會中斷,原來這台伺服器所承載的業務就會中斷,而且牽一發動全身,其他相關的伺服器(比如web-app-db伺服器之間都是相互關聯的)也要變更相應的配置,影響巨大。

但是在伺服器虛擬化之後,虛擬機器的動態遷移會成為一種經常出現的場景。為了保證遷移時業務不中斷,就要求在遷移時,不僅虛擬機器的ip位址不變,而且虛擬機器的執行狀態也必須保持原狀(例如tcp會話狀態),所以虛擬機器的動態遷移只能在同乙個二層域中進行,而不能跨二層域遷移。而傳統的二三層網路架構限制了虛擬機器的動態遷移只能在乙個較小的區域性範圍內進行,應用受到了極大的限制。

為了打破這種限制,實現虛擬機器的大範圍甚至跨地域的動態遷移,就要求把vm遷移可能涉及的所有伺服器都納入同乙個二層網路域,這樣才能實現vm的大範圍無障礙遷移。乙個真正意義的大二層網路至少要能容納1萬以上的主機,才能叫做大二層網路。

大二層網路 基礎篇

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