Page 38 - 网络电信2016年第4期
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解决方案
时优化数据的转发路径。而在云化数据中心环境下，已经实现 （OpenStack+SDN 控制器）如图1所示。
IT资源的灵活调度和弹性伸缩，用户可以实时、按需地创建或 图2 传统网络与胖树网络的逻辑拓扑
移除虚机实现业务的灵活部署，这样从业务的视角来说就需要
一张资源能够灵活调度、可弹性伸缩的网络来满足不同租户业 （1）无阻塞网络架构
务的承载需求，而且由于分布式系统的规模部署，原有以南北 随着数据中心流量模型的改变，传统的收敛网络将不再满
向为主的流量改变为以东西向（服务器与服务器之间）为主的 足数据中心的业务需求，需要在数据中心内部部署无阻塞的网
流量，因而对数据中心网络提出了一些新的需求，包括： 络，即数据中心内部，任意服务器之间可以线速交换流量，整
个网络的带宽不收敛。当前，业界普遍认可的实现无阻塞网络
（1）需要支持数万甚至更高量级的服务器，并允许服务器 的技术是：胖树架构。其基本理念是：使用大量的低性能交换
群的增量部署和扩展； 机，构建出大规模的无阻塞网络。传统的树形网络拓扑中，带
宽是逐层收敛的，树根处的网络带宽要远小于各个叶子节点所
（2）支持虚机的动态迁移，任意虚机可以迁移到任何物 有带宽的总和。而胖树网络从叶子到树根，网络带宽不收敛，
理机。网络能够感知虚拟服务器的迁移和调度后网络位置的改 越到树根，枝干越粗。这是胖树架构能够支撑无阻塞网络的基
变，能够自动的进行网络重新配置，减少人工配置干预； 础。
如图2所示，为了实现网络带宽的无收敛，胖树中的每个节
（3）无阻塞、低时延数据转发。与传统数据中心流量模型 点（根节点除外）都需要保证上下行带宽相等，并且每个节点
不同，云化数据中心内主要是服务器和服务器之间的东西向流 都要提供对接入带宽的线速转发能力。
量； （2）弹性可扩展的大二层网络
在传统二层xSTP+三层IP路由的环境下，如果虚拟机跨越网
（4）能够为不同租户动态、按需地创建相互隔离且满足特 段迁移，则无法实现迁移前后的IP地址保持一致，从而会导致
定QoS需求的虚拟网络，并且网络的规模可弹性伸缩； 业务的中断，因此必须要设计新的协议来支持大二层的组网。
目前，TRILL技术或者VxLAN技术能够满足构建大二层网络的需
（5）低成本且高扩展。当增加新服务器时，可以不依赖于 求，支持虚拟机在数据中心内和跨数据中心之间的迁移。在网
高端交换机的纵向扩展，而是采用普通商用化的组件进行横向 络的弹性扩展方面，可以借鉴Internet架构的成功经验，将复
扩展；扩展时不影响已经在运行的服务器及网络设备； 杂的功能部署在网络边缘，保持核心网络的简洁，并且增加业
务控制层，把容易变化的业务部分从网络设备上剥离出去。这
（6）网络需要能够灵活地调配负载或灵活地调整自身拓扑 样在新增业务时，整网的设备不需改动，只需要升级业务控制
和链路容量，从而适应网络流量的变化需求； 平面，即可部署新的数据中心业务，网络架构长期稳定。另
外，对于关键的核心交换机设备，需要新一代的网络硬件平
（7）高效的网络协议。根据数据中心结构和流量特点，设 台和技术，才能满足服务器的接口速率（从1G、10G、40G到
计高效的网络协议。 100G），保证数据中心网络架构长期的稳定性。
（3）基于SDN技术架构的统一资源调度
图1 基于VxLAN的云化数据中心解决方案 要实现计算、存储和网络资源的统一调度和管理，需要
业务平台与网络控制平台之间的协同和联动，将业务对网络资
显然，现有的数据中心网络很难满足上述新的需求，因而 源的实时带宽需求映射到物理网络上。在实际部署中，如何实
业界给出Spine-leaf的二层Fabric扁平化网络架构，在该架构 现业务逻辑网络路径与底层物理网络路径的高效映射会面临挑
的基础上采用SDN技术，增强二层控制平面的能力（由集中控制 战。例如，在业务逻辑网络层看到从A点B点的路径，可能并不
器完成拓扑管理、转发路径计算和下发等），并通过开放可编 拥塞，而映射到底层物理网络采用不同的度量参数计算出的最
程接口完成网络的自动化部署，动态实现为不同租户创建虚拟 优转发路径，可能会出现不匹配的问题。基于SDN的架构，通过
网络，从而实现对网络资源的高效调度。
云化数据中心网络解决方案
为满足云网络在性能和功能方面的扩展能力，适应云网
络“动态”、“按需”、“实时”的管理需求，需要考虑重
构数据中心的网络架构，满足无阻塞转发需求；设计新的协
议支持大二层网络组网；基于SDN技术架构实现统一资源调
度；使用Overlay技术实现网络虚拟化，一种可能的实现架构
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