數(shù)據(jù)中心組網(wǎng)技術(shù)趨勢(shì)及演進(jìn)

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)主要由計(jì)算業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。

計(jì)算業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)：業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器等計(jì)算資源之間的互聯(lián)互通，是數(shù)據(jù)中心最重要最核心的網(wǎng)絡(luò)。

存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)：為服務(wù)器等計(jì)算資源提供存儲(chǔ)連接，目前有兩種最常用的存儲(chǔ)技術(shù)：基于FC網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)技術(shù)及基于IP網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)技術(shù)，存儲(chǔ)網(wǎng)對(duì)于吞吐量和可靠性要求較高。

管理網(wǎng)絡(luò)：主要用于管理數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，為運(yùn)維人員或程序提供管理設(shè)備的通道。

在過(guò)去幾年里，數(shù)據(jù)中心在很短的時(shí)間內(nèi)迅速的發(fā)展，各種新技術(shù)如虛擬化、容器、云計(jì)算（私有云、公有云、混合云）、大數(shù)據(jù)、SDN、NFV等不斷涌現(xiàn)。這些新技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)都提出了新的要求，目前數(shù)據(jù)中心物理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)從傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)至基于CLOS架構(gòu)的兩層Spine-Leaf架構(gòu)。

1、傳統(tǒng)三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：

三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)起源于園區(qū)網(wǎng)，傳統(tǒng)的大型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)也沿用了這一架構(gòu)，這個(gè)架構(gòu)包含了以下三層：

傳統(tǒng)三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

Access Layer（接入層）：主要負(fù)責(zé)物理機(jī)和虛擬機(jī)的接入，標(biāo)記VLAN，以及流量的二層轉(zhuǎn)發(fā)。

Aggregation Layer（匯聚層）：匯聚交換機(jī)連接接入層交換機(jī)，同時(shí)提供其他的服務(wù)，例如安全、QoS、網(wǎng)絡(luò)分析等，在傳統(tǒng)三層架構(gòu)中，匯聚層交換機(jī)往往會(huì)承擔(dān)網(wǎng)關(guān)的作用，負(fù)責(zé)收集相關(guān)路由。

Core Layer（核心層）：核心交換機(jī)主要負(fù)責(zé)對(duì)進(jìn)出數(shù)據(jù)中心流量的高速轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)匯聚層的連通。

由于三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、配置工作量低、廣播控制能力較強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，因此在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中大量被應(yīng)用。隨著目前云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)無(wú)法滿足云數(shù)據(jù)中心對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求，主要原因是：

（1）無(wú)法支撐虛機(jī)遷移所需的大二層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。

（2）無(wú)法支持流量的無(wú)阻塞轉(zhuǎn)發(fā)。

2、Spine-Leaf架構(gòu)：

由于傳統(tǒng)三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的局限性，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)逐步演進(jìn)到基于CLOS架構(gòu)的兩層Spine-Leaf架構(gòu)組網(wǎng)。這種組網(wǎng)下每個(gè)Leaf交換機(jī)的上行鏈路數(shù)決定了Spine交換機(jī)數(shù)量，每個(gè)Spine交換機(jī)的下行鏈路數(shù)決定了Leaf交換機(jī)的數(shù)量。Spine交換機(jī)和Leaf交換機(jī)之間是以全連接方式連接。

Spine-Leaf網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

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