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云数据中心 VXLAN技术精讲

来源: 从小白到架构师 作者: 更新时间:2019/1/24 16:30:08

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摘要:服务器虚拟化能够大幅降低IT建设运维成本,提高业务部署灵活性。虚拟机在传统数据中心网络中只能在二层网络中进行无缝迁移,一旦在跨三层网络中进行迁移,就会造成业务中断。于是VXLAN技术应运而生,大大提高了虚拟机迁移的灵活性,使海量租户不受网络IP地址变更和广播域限制的影响,同时也大大降低了网络管理的难度。

  服务器虚拟化能够大幅降低IT建设运维成本,提高业务部署灵活性。虚拟机在传统数据中心网络中只能在二层网络中进行无缝迁移,一旦在跨三层网络中进行迁移,就会造成业务中断。于是VXLAN技术应运而生,大大提高了虚拟机迁移的灵活性,使海量租户不受网络IP地址变更和广播域限制的影响,同时也大大降低了网络管理的难度。

  数据中心(Data Center)是一套完整、复杂的集合系统,它不仅包括计算机系统和其它与之配套的设备(例如通信和存储系统),还包含数据通信系统、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置。数据中心通常是指在一个物理空间内实现信息集中处理、存储、传输、交换、管理的场所。服务器、网络设备、存储设备等通常都是数据中心的关键设备。设备运行所需要的环境因素,如供电系统、制冷系统、机柜系统、消防系统、监控系统等通常都被认为是关键物理基础设施?;チ葜行?Internet Data Center,IDC)是互联网中数据存储和处理的中心,是互联网中数据交互最为集中的地方。传统网络模型在很长一段时间内,支撑了各种类型的数据中心。按照功能??榛?,传统数据中心可分为核心区、外网服务器区、内网服务器区、互联网服务器区、数据中心管理区、数据交换&测试服务器区、数据存储功能区、数据容灾功能区等。在服务器区,再根据不同的应用类型划分不同的层次,例如,数据库层、应用服务器层、WEB服务器层等。传统数据中心的网络结构是按照经典的三层架构(接入、汇聚、核心)进行部署的。

  传统数据中心网络面临的挑战计算节点低延迟需求

  同一物理服务器部署大量虚拟机,造成流量并发量大增。数据流量模型也从传统的南北向流量转变为东西向流量。网络中存在大量多对一、多对多的东西向流量。对接入层和汇聚层设备的处理能力提出了更高的要求。

  虚拟化技术大量应用

  传统的数据中心内,服务器主要用于对外提供服务,不同业务区域之间可通过划分为不同的安全分区或VLAN进行隔离。一个分区通常集中了该业务所需的计算、网络及存储资源,不同的分区之间或者禁止互访,或者经由三层网络进行互访,数据中心的网络流量大部分集中于南北向。在这种设计下,不同分区间计算资源无法共享,资源利用率低下的问题越来越突出。通过虚拟化技术、云计算管理技术等,将各个分区间的资源进行池化,实现数据中心资源的有效利用。随着这些新技术的兴起和应用,新的业务需求如虚拟机迁移、数据同步、数据备份、协同计算等在数据中心内开始实现部署,数据中心内部东西向流量开始大幅度增加。虚拟机动态迁移技术在实际应用中很常见,比如需要对一台服务器进行升级和维护时,可以通过VM迁移技术将这台服务器上的VM先迁移到另一台服务器上,其间所提供的服务不中断,然后等服务器升级和维护结束后再将VM迁移回来即可。虚拟机动态迁移技术还可以充分利用计算资源,比如某公司的网购平台在某段时间内在某片区域提供促销活动,其间业务量大大增加,这样可以将其他业务量小的区域内的VM动态迁移过来,这样不会中断其他区域服务的情况下,集中利用资源,活动结束后再将VM调整回原先的区域。

  网络和业务维护自动化需求

  VXLAN技术主要解决多租户环境下的二层互联问题。VXLAN通过隧道技术在不改变三层网络拓扑的前提下构建跨数据中心的逻辑二层网络拓扑。VXLAN技术有效解决了vlan数量的限制问题。VXLAN技术对二层网络做了优化不会造成广播风暴等问题。SDN技术主要是简化网络的部署、运维、调整等。

  责任编辑:DJ编辑

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