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传统网络向云服务网络发展

发布时间:2021-03-08 16:34:07来源:

传统网络向云网络

  传统的网络已经不能很好满足企业迈向云时代的这种需求,面临着如下挑战:

  传统数据中心业务规划分区分域, IP 地址网段划分则一般以 POD 为单位,一个 POD 内为一个网段,规划部署同一种业务。此种网络架构规划清晰,维护简单,但是不足之处就是业务扩容受限,假设业务 1 部署在 POD1 内,如果 POD1 内无法扩容,需要把业务部署在其他的机架上时则要求 POD1 与其他机架二层 Trunk 互通,要对网络做大量的配置更改。

  传统网络架构以三层为主,主要是以控制南北数据流量为主,由于数据中心虚拟机的大规模使用,虚拟机迁移的特点以东西流量为主,在迁移后需要其 IP 地址、 MAC 地址等参数保持不变,如此则要求业务网络是一个二层网络。但已有二层技术存在下面问题:

  l 生成树 (STP Spaning Tree Protocol) 技术,部署和维护繁琐,网络规模不宜过大,限制了网络的扩展。

  l 各厂家私有的 IRF/vPC/ 等网络虚拟化技术,虽然可以简化部署、同时具备高可靠性,但是对于网络的拓扑架构有严格要求,同时各厂家不支持互通,在网络的可扩展性上有所欠缺,只适合小规模网络部署,一般只适合数据中心内部网络。

  l 大二层网络技术 TRILL/SPB/FabricPath 等,虽然能支持二层网络的良好扩展,但对网络设备有特殊要求,网络中的设备需要软硬件升级才能支持此类技术,带来部署成本的上升。

  云业务中虚拟机的大规模部署,使二层地址( MAC )表项的大小限制了云计算环境下虚拟机的规模,特别是对于接入设备而言,二层地址表项规格较小,限制了整个云计算数据中心的业务规模。

  传统模式下的安全部署都是基于路径基于拓扑的安全策略部署,安全业务必须根据业务的要求配置好 VLAN 、 IP 、引流策略,而且这些策略都是手工配置的,如果业务变更,那么安全策略的配置也必须跟着重新配置。另外传统安全都是基于物理硬件设备部署的,导致在业初期由于业务量小使设备利用率很低造成资源浪费,而且业务后期随着业务量的增量可能又会出现性能不够用的情况,安全设备的性能无法根据业务的要求而动态的扩展性能或者释放资源。

  云业务需要大量租户之间的隔离,当前的主流二层网络隔离技术为 VLAN ,但是在大量租户部署时会有两大限制:一是 VLAN 可用的数量为 4K 左右,远远不能满足公有云或大型私有云的部署需求;二是如果在大规模数据中心部署 VLAN ,会使得所有 VLAN 在数据中心都被允许通过,会导致任何一个 VLAN 的广播数据会在整个数据中心内泛滥,大量消耗网络带宽,同时带来维护的困难。

  DC1.0 是传统数据中心所采用模块化、层次化的建设模式,针对不同类型及批次的业务进行分区分期建设。这种 “ 烟囱式 ” 的建设方式存在着重复投资、资源利用率低、建设及交付周期长、网络规划复杂僵化、业务扩容困难等问题。

  随着计算虚拟化技术的普及应用,数据中心实现了计算资源池化,不同业务可以按需申请计算资源;同时,为了满足计算虚拟化对网络技术提出的大二层互通等新需求,开始应用 VxLAN 等网络虚拟化技术,数据中心建设进入了 DC2.0 。在这个阶段, IT 各部门负责前期统一规划建设和定期扩容,业务部门按需申请池化资源配额,项目建设及扩容不再和业务部门具体项目强相关。计算和网络虚拟化技术的融合,有效提高了资源利用率,缩短了资源交付周期。

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