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数据中心组网技术趋势

jf_78858299 来源:CDCC 作者:CDCC 2023-05-19 15:45 次阅读

数据中心网络主要由计算业务网络、存储网络、管理网络构成。

计算业务网络:业务网络实现服务器等计算资源之间的互联互通,是数据中心最重要最核心的网络。

存储网络:为服务器等计算资源提供存储连接,目前有两种最常用的存储技术:基于FC网络的存储技术及基于IP网络的存储技术,存储网对于吞吐量和可靠性要求较高。

管理网络:主要用于管理数据中心IT设备的网络,为运维人员或程序提供管理设备的通道。

在过去几年里,数据中心在很短的时间内迅速的发展,各种新技术如虚拟化、容器、云计算(私有云、公有云、混合云)、大数据、SDN、NFV等不断涌现。这些新技术的出现对于数据中心的网络都提出了新的要求,目前数据中心物理网络架构已经从传统的三层网络架构演进至基于CLOS架构的两层Spine-Leaf架构。

1、传统三层网络架构:

三层网络架构起源于园区网,传统的大型数据中心网络也沿用了这一架构,这个架构包含了以下三层:

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传统三层网络架构

Access Layer(接入层):主要负责物理机和虚拟机的接入,标记VLAN,以及流量的二层转发。

Aggregation Layer(汇聚层):汇聚交换机连接接入层交换机,同时提供其他的服务,例如安全、QoS、网络分析等,在传统三层架构中,汇聚层交换机往往会承担网关的作用,负责收集相关路由。

Core Layer(核心层):核心交换机主要负责对进出数据中心流量的高速转发,同时实现多个汇聚层的连通。

由于三层网络架构具有实现简单、配置工作量低、广播控制能力较强等优势,因此在传统数据中心网络中大量被应用。随着目前云计算技术的发展,传统的三层网络架构已经无法满足云数据中心对网络的需求,主要原因是:

(1)无法支撑虚机迁移所需的大二层网络构建。

(2)无法支持流量的无阻塞转发。

2、Spine-Leaf架构:

由于传统三层网络架构的局限性,数据中心网络逐步演进到基于CLOS架构的两层Spine-Leaf架构组网。这种组网下每个Leaf交换机的上行链路数决定了Spine交换机数量,每个Spine交换机的下行链路数决定了Leaf交换机的数量。Spine交换机和Leaf交换机之间是以全连接方式连接。

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