數據中心的傳統網絡設計都是三層架構,目的是為了進行業務隔離,形成一個扁平型的網絡流量模型,南北和東西流量維基百科給出的定義是“數據中心是一整套復雜的設施。它不僅僅包括計算機系統和其它與之配套的設備(例如通信和存儲系統),還包含冗余的數據通信連接、環境控制設備、監控設備以及各種安全裝置”。
谷歌在其發布的《The Datacenter as a Computer》一書中,將數據中心解釋為“多功能的建筑物,能容納多個服務器 以及通信設備。這些設備被放置在一起是因為它們具有相同的對環境的要求以及物理安全上的需求,并且這樣放置便于維護”,而“并不僅僅是一些服務器的集合”。
采用internet接入時,只需要一臺能上網的PC加數據中心軟件即可。文中路由器指的是一般公司上網時。
數據中心網絡拓樸圖
是通過路由器上網的,此時須在路由器上做一些設置。也可直接把寬帶接入線接至PC中來實現。不需要ISP開通服務。但在根據獲取的外網IP地址及方式選擇采用合適的動態域名軟件。
關于gre兩端地址,radius server地址,企業路由器端口地址都由無線設備撥號時自動獲取。無線設備與運營商通信設備之間自動協商,不需要設置。
數據中心如果需要采用無線方式,也可采用H7920 移動路由器實現。但要注意帶寬。
采用運營商提供的專線接入時,一般到用戶端已是RJ25接口,數據中心不需要任何硬件。有PC機即可。也不需要開通任何服務。但一般使用專線接入時,都會采用APN或VPDN方式組網內部私網,從而能分配固定IP地址,方便管理。
物理二層區域內轉發
數據中心網絡中,相同VLAN內的終端屬于同一廣播域,具有一致的VLAN-ID,二層連通;不同VLAN內的終端需要通過網關互相訪問,二層隔離,三層連通。這里所提的物理二層區域指的就是相同VLAN內的轉發(或者相同VXLAN ID),這樣的網絡天然可以支持虛擬機遷移,只要按照以太MAC地址查找完成轉發即可。現在一臺服務器可以虛擬出很多個虛擬機,這些虛擬機要完成二層互通,有的需要經過網絡,也有的直接在服務器內部就可以完成轉發,這時服務器內部會包含有實現二層轉發的交換模塊,比如:VMware實現的Linux網橋、OpenvSwitch,不過這樣實現對服務器性能有消耗,還有802.1Qbg EVB.邊緣虛擬橋EVB(Edge Virtual Bridging)技術是當前用于解決虛擬化環境的虛擬機與網絡之間的連接與管理邊界問題而產生,并在此標準802.1Qbg定義的框架基礎上可以實現虛擬機生命周期與網絡的自動化關聯、網絡屬性的靈活變更。EVB衍生出了VEB、VEPA、Multi Channel等技術,這些技術均可實現二層網絡內的虛擬機遷移,有的偏重硬件轉發,提升效率,有的偏重軟件轉發,directadmin安裝,注重靈活,各有優缺點,都獲得了部分廠家的支持。
跨三層網的二層交換
現有數據中心都是三層網絡,為了支持云計算,總不能將現有網絡推倒重建,這就需要在現有三層網絡基礎上,再構建一個虛擬的二層網絡,讓虛擬機之間實現二層轉發,虛擬機感知不到三層網絡的存在。這種技術既保護了現有網絡,又引入了云計算新技術,將數據中心平滑過渡到云數據中心。這里有兩大類技術,一種是通過虛擬化技術,將所有的網絡設備虛擬化成一臺設備,完成二層轉發,這樣不僅便于管理網絡,也消除了二層環路問題。另一種是通過隧道封裝技術實現。隧道技術代表是TRILL、SPB,都是通過借用IS-IS路由協議的計算和轉發模式,實現二層網絡的大規模擴展,之所以成為隧道技術,這類技術通過MACinMAC的封裝,在原始報文上添加新的報文頭,包括PBB、Fabric Path、E-TRILL、L2MP等也都屬于隧道技術。這些技術都是不同網絡廠家提出的,有些隧道封裝具有私有屬性,技術實現有排它性,不像TRILL技術具有通用性,已經漸漸成為跨三層網絡的二層協議標準,受到廣泛支持。
跨數據中心二層交換