對雲數據中心網絡架構的總結和思考


 

 

1、數據中心為何追求扁平化?

    驅動力:降低延遲。

    服務器內的虛擬機 ---> 服務器內的虛擬交換機 ---> 服務器機框內部交換機 ---> 接入交換機 ---> 匯聚交換機 ---> 核心交換機。

    每經過一級設備,則加大延遲,由於經過這六個層級的轉發,應用的延遲很大,所以,現在數據中心一般都省掉匯聚交換機,由接入交換機直接連接到核心交換機。

 

2、數據中心為何需要大二層網絡?

     驅動力:虛擬機支持動態遷移。只有在二層網絡內遷移,才是平滑的,ip地址和MAC地址都不變。

 

     過去是通過物理網絡實現的大二層,但是,有很多弊端,例如:不靈活,人工干預多,VLAN范圍有限。

     現在是通過虛擬網絡實現的大二層,即VXLAN、NVGRE隧道技術。

 

3、數據中心的收斂比一般是多少? 怎么計算的?

  解答:收斂比是指交換機下行總帶寬之和與上行總帶寬之和的比值。以CE6850交換機為例,下行是48個萬兆口,上行是6個4萬兆口,所以,收斂比是480/240=2。

      在園區網和局域網中,收斂比高一點也是可以接受的,因為交換機連接的終端產生的數據量不大。但是,在數據中心里,收斂比要求比較低,因為服務器的數據流量都很大。

 

4、數據中心的可靠性設計有哪些方面?

     解答:

    不同層次看:系統級、網絡級、設備級、單板級。

    實現方式看:主備、主主(雙活)

    系統級: 例如、主備數據中心,同城主備數據中心、兩地三中心、分布式多活數據中心(雙活是主流)

    網絡級: 二層鏈路聚合、跨設備的鏈路聚合、三層ECMP

    設備級:堆疊

    單板級: 雙主控。

 

5、什么是兩地三中心架構?三中心是指什么?

     兩地是指不在相同城市,三中心是指生產數據中心、同城備份數據中心、異地異步災備數據中心。

     

 

6、互聯網公司的數據中心網絡架構是什么樣子的?

     扁平化、邏輯大二層、CLOS、低PUE、

    

 

 

7、數據中心的安全性有哪些考慮?

 

8、數據中心網絡的PUE是什么意思?

 

9、數據中心網絡的CLOS架構是指什么?有什么優勢?

     解答:主干和葉子型,全相連,主干負責三層高速轉發。葉子作為接入,同時也是二三層的邊界。

    

 

    優勢:

     低收斂比、低成本、易擴展。

     低收斂比: 容易實現1.x的收斂比,或者無阻塞的1:1收斂比。

    低成本: 隨着交換機下行口提升到萬兆,傳統方式要求上行口提升到100G,這個成本很高,而用CLOS架構就可以用多個40G全相連達成低收斂比效果。

    易擴展: 可以以整機櫃的方式接入到核心交換機,也可以水平擴展接入交換機和核心交換機。

     

10、數據中心網絡的VXLAN、NVGRE隧道有什么優勢?

      解答:一、更大的虛擬網絡空間,支持1700萬個邏輯網絡。

      二、降低對中間設備的MAC地址容量要求。中間設備無須感知VXLAN,只要進行三層轉發即可。

11、數據中心發展的方向是什么?

       虛擬化(雲計算要求)、扁平化(低延遲要求)、SDN(網絡規模巨大,邏輯集中控制,靈活網絡配置方便運維管理)、綠色節能(PUE)、分布式高可靠(多活)。

 

12、雲計算對數據中心網絡提出哪些要求?

        

13、數據中心一般采用什么網絡協議?

      OSPF + BGP

      核心交換機、接入交換機之間是OSPF,核心交換機之間是IBGP、核心交換機往上連接PE之間是eBGP.

 

14、數據中心的服務器網關在什么地方?

      一般情況下,就在TOR交換機上,TOR交換機往上都是三層。

 

15、數據中心內的自安全是什么意思?

       解答:數據中心內部無牆,即無防火牆,內部安全由各個主機、虛擬機的安全策略自己保證。

       只在數據中心與外網的邊界設置防火牆。

 

16、現代數據中心網絡設計的復雜性的原因有哪些? 有什么解決方法?

      解答:?

 

17、現代數據中心網絡架構的基礎特征是?

       分區,分層。

       分區:互聯網接入區、DMZ、OM、管理區、計算資源池、存儲資源池。最后兩個一般是以一個POD為單位進行擴展。

       分層: 外聯層、 核心、接入、虛擬化層。

 

 

參考:

1、高性能數據中心網絡的流量收斂設計

http://blog.sina.com.cn/s/blog_61bd83dc01018daj.html

2、淺談數據中心網絡架構的發展

http://net.zol.com.cn/459/4598330.html

3、數據中心網絡高可用架構

http://www.h3c.com/cn/d_201003/802841_30004_0.htm

4、大規模可擴展數據中心網絡架構-02192016

http://blog.sina.com.cn/s/blog_714493fe0102vvdx.html

5、數據中心網絡架構扁平化到兩層的方式有何弊端?

https://www.zhihu.com/question/19614012


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