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为什么数据中心需要大二层网络

发布于:2020年03月23日 浏览:316次 0

你印象中的数据中心是什么样子。这个答案取决于你是谁?

在大众的眼中,数据中心是这个样子的

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在工程安装人员的眼中,数据中心是这个样子的

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而在IT工程师眼中,数据中心可能是这个样子的

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最后到了网络工程师的眼中,数据中心就变成这个样子了

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谈起大二层网络,就让我们从网络工程师的视角开始。显而易见的,网络工程师看的就是数据中心网络。那什么是数据中心网络?

 

数据中心网络是数据中心基础设施之一,用于连接企业计算、存储等资源。主要包括计算网络、存储网络和数据中心互联网络三种网络。其中计算网络是数据中心最核心网络,用于连接用户和服务器等计算资源。

 

传统的数据中心网络,大多采用二三层混合的网络架构,之所以采用这种网络架构是因为这种架构非常成熟,相关的STP、路由等二三层网络技术都是成熟的技术,部署容易,也符合数据中心分区分模块业务特点。

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但是随着数据中心,向虚拟化数据中心和云数据中心发展演进,这种网络架构逐渐力不从心,这是为什么呢?

 

这是因为虚拟化数据中心和云数据中心有一项关键技术,就是服务器虚拟化。服务器虚拟化是将一台物理服务器虚拟多台逻辑服务器,称为VM,每台VM都可以独立运行,有自己的OS,APP,也有自己独立的MAC地址和IP地址。

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通过服务器虚拟化可以有效地提供服务器利用率,按需提供服务和资源,降低能源消耗,降低客户的运维成本。所以得到了广泛的应用。

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虚拟化出来以后,就产生了虚拟机动态迁移的需求,虚拟机动态迁移是指在保证虚拟正常运行的同时,将一个虚拟机从一台物理服务器移动到另一台物理服务器的过程。该过程对于最

终用户来说是无感知的。使得管理员能够在不影响用户正常使用的情况下灵活调配服务器资源或者对于物理服务器进行维修和升级。

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虚拟机动态迁移的关键是要保证在迁移时虚拟机上的业务不会中断。这就要求不仅虚拟机的ip地址不变,而且虚拟机的运行状态也必须保持不变。所以虚拟机的动态迁移,只能在同一个二层域中进行,而不能跨二层域迁移。

 

而前面提到的传统的数据中心,网络架构中,二层网络部分为了提高可靠性,必须采用冗余设备和冗余链路。这样就不可避免的会形成物理环路。为了避免因环路问题产生广播风暴、就必须通过STP等破环协议进行破环,阻塞冗余链路。由于STP限制,采用STP进行破环的二层网络通常不超过50个网络节点。这就导致了虚拟机动态迁移只能在一个较小的局部范围内进行,应用受到了极大的限制。

 

为了实现虚拟机的大范围,甚至跨地域的动态迁移,就要求把虚拟机迁移可能涉及的所有服务器都纳用同一个二层网络域,形成一个更大范围的二层网络。这样才能实现虚拟机的大范围无障碍迁移,这种适合虚拟机随时随地无障碍迁移的大范围二层网络,我们称之为大二层网络。注意!一个真正意义的大二层网络可能需要能容纳上万台主机。

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现在你明白了吗?由于传统数据中心转型为虚拟化数据中心,又由于我们需要在业务不中断情况下实现对虚拟机动态迁移,从而产生了大二层网络。但同时也对我们网络提出新的要求,需要新的技术来实现。刚才已经说过基于STP无法实现大二层网络,那么我们有哪些新的技术来支持大二层网络呢。下次我就和大家详细地说一下。


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