從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)到SDN化演進(jìn)方案

10SDN甜橙金融數(shù)據(jù)中心演進(jìn)之路前言：提高，但技術(shù)的普及和應(yīng)用照舊需要花費(fèi)大量時(shí)間。企業(yè)在進(jìn)展過(guò)程中縮減預(yù)算的需求不斷擴(kuò)大，件定義網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)虛擬化的架構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)以太網(wǎng)架構(gòu)。STPFabricsSDNSDNSDN一、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)漸漸落伍在傳統(tǒng)的大型數(shù)據(jù)中心，網(wǎng)絡(luò)通常是三層構(gòu)造。架構(gòu)模型包含了以下三層：AccessAccessLayer〔接入層〕：接入層位與網(wǎng)絡(luò)的最底層，負(fù)責(zé)全部終端設(shè)備的接入工作，并確保各終端設(shè)備可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展數(shù)據(jù)包的傳遞。AggregationLayer〔會(huì)聚層〕：會(huì)聚層位于接入層和核心層之間。該層可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)ACL等其他過(guò)濾器來(lái)供給區(qū)域的定義。CoreLayer〔核心層〕：又被稱為網(wǎng)絡(luò)的骨干。該層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為全部的數(shù)據(jù)包包供給高速轉(zhuǎn)發(fā)，通過(guò)L3路由網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)區(qū)域進(jìn)展連接，保證各區(qū)域內(nèi)部終端設(shè)備的路由可達(dá)。一般狀況下，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)還存在著一些優(yōu)點(diǎn)：一般狀況下，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)還存在著一些優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確的過(guò)濾器/策略創(chuàng)立和應(yīng)用：由于區(qū)域、終端地址網(wǎng)段明確，可以精細(xì)掌握網(wǎng)絡(luò)策略，保證流量的安全。穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)：區(qū)域的明確劃分，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的穩(wěn)定架構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)更具有穩(wěn)定性。L3模式設(shè)計(jì)，有效掌握播送域的大小。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)雖然穩(wěn)定，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)展，應(yīng)用不斷的多元化以及對(duì)業(yè)務(wù)的高冗余化的需求，暴露出了一些傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的弊端。隨著公司的進(jìn)展，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)漸漸開(kāi)頭無(wú)法跟上步伐，漸漸消滅了以下問(wèn)題：業(yè)務(wù)流量模型不清楚隨著網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展、各種技術(shù)的產(chǎn)生，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部、效勞器之間協(xié)同處理、計(jì)算，導(dǎo)致由東向西的增大了網(wǎng)絡(luò)的延遲，還鋪張了核心貴重的資源。與此同時(shí)，我們將業(yè)務(wù)拆分成多個(gè)模塊，并部署在不同的區(qū)域中，由于應(yīng)用的不斷進(jìn)展，模塊的數(shù)量越來(lái)越多，模塊之間的調(diào)用越來(lái)越頻繁，可能一次完整的應(yīng)用流程需要經(jīng)受數(shù)十個(gè)模塊，模塊之間的頻繁調(diào)用大大消耗了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的資源。橫向擴(kuò)展力量缺乏STP載數(shù)據(jù)中心日益增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)。盡管后續(xù)使用了有相關(guān)的EthernetChannel、堆疊、VSS等技術(shù)，來(lái)到達(dá)鏈路冗余的需求，但是堆疊、EthernetChannel播送域過(guò)于浩大整個(gè)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)都是多個(gè)L2播送域，這樣，效勞器可以在規(guī)定的區(qū)域地點(diǎn)創(chuàng)立、遷移，而不需要對(duì)IP地址或者默認(rèn)網(wǎng)關(guān)做修改。不斷地業(yè)務(wù)擴(kuò)展，造就了一個(gè)巨大的二層播送域，一旦消滅一點(diǎn)問(wèn)題就造成巨大的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷，業(yè)務(wù)的高可用性就無(wú)法保證。計(jì)算資源無(wú)法快速上線隨著業(yè)務(wù)的不斷進(jìn)展，計(jì)算資源的虛擬化。當(dāng)需要進(jìn)展虛擬資源部署時(shí)，嚴(yán)格安全防護(hù)的要求下，需1狀況下，快速增加計(jì)算資源。由于安全設(shè)備以及設(shè)備上聯(lián)位置的限制，無(wú)法在任意的計(jì)算資源池中隨便的創(chuàng)立、遷移；無(wú)法合理安排資源池的各種硬件資源，造成資源的安排不均衡。一旦某資源池已達(dá)閾值，就無(wú)法連續(xù)計(jì)算資源的橫向擴(kuò)展。網(wǎng)絡(luò)延時(shí)過(guò)大在使用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時(shí)，每個(gè)業(yè)務(wù)模塊都是一個(gè)煙囪構(gòu)造，業(yè)務(wù)模塊相互調(diào)用需要經(jīng)過(guò)多個(gè)三層設(shè)備〔6次物理設(shè)備〕其中還可能包括防火墻等安全設(shè)備。受限于設(shè)備的性能，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的主備方案。數(shù)據(jù)流量每經(jīng)過(guò)一次設(shè)備都會(huì)增加一點(diǎn)延遲。雖然每一次延時(shí)都是微乎其微，但是累計(jì)次數(shù)多了，對(duì)于業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)這個(gè)延時(shí)可能就導(dǎo)致用戶體檢較差。二、SDN通過(guò)了解，我們深知自己的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存在著一些問(wèn)題，于是進(jìn)展了各種技術(shù)可行性測(cè)試。為了不斷提升網(wǎng)絡(luò)的承載力量，制定過(guò)多種方案，例如：傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化、當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的SDN最終在機(jī)房網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們開(kāi)頭和思科進(jìn)展了比較深度的合作。目前，我們是全球第三個(gè)大規(guī)ACIAPIC〔ApplicationPolicyInfrastructureController〕是以應(yīng)用為中心的根底架構(gòu)〔ACI〕構(gòu)造的自動(dòng)化和治理的統(tǒng)一集中點(diǎn)，供給對(duì)全部節(jié)點(diǎn)信息的集中訪問(wèn)掌握，優(yōu)化應(yīng)用的規(guī)模和性能，并支持在物理和虛擬資源之間進(jìn)展敏捷的應(yīng)用配置。APICAPI則通過(guò)OpFlexACILeafAPICLeaf上，但掌握器并不參與任何流量的轉(zhuǎn)發(fā)，所以即使發(fā)生有5臺(tái)掌握存在問(wèn)題的極端狀況下，網(wǎng)絡(luò)層面的流量轉(zhuǎn)發(fā)功能還是可以正常穩(wěn)定地運(yùn)行。SDN8POC到現(xiàn)在1POC的不斷爭(zhēng)論，夜以繼日地不斷測(cè)試各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，換來(lái)了一次成功的戰(zhàn)役。網(wǎng)絡(luò)SDN化之后，我們解決了以前的一些問(wèn)題，同時(shí)也供給了更人性化的治理方式。以下圖是我們網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)內(nèi)部示意圖：業(yè)務(wù)流量的明確劃分SDN后，變更為一個(gè)效勞體系作為一個(gè)區(qū)〔EPG〕來(lái)準(zhǔn)確區(qū)分業(yè)務(wù)模塊，更清楚地了解業(yè)務(wù)之間的訪問(wèn)關(guān)系。無(wú)限定的橫向擴(kuò)展SDNAnycastGatewayLeaf設(shè)備參加網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論處于任何區(qū)域，都可以準(zhǔn)確的進(jìn)入相對(duì)應(yīng)規(guī)律位置。虛擬資源無(wú)限制的變更ACI，VMNetworkingVCentervNIC對(duì)應(yīng)虛擬網(wǎng)卡就可以進(jìn)展業(yè)務(wù)上線。同時(shí)各個(gè)虛擬機(jī)對(duì)應(yīng)的EPG通過(guò)合約的形式開(kāi)通策略。在SDNEPGIP的EPGIP對(duì)應(yīng)的策略開(kāi)放方式進(jìn)展SDN網(wǎng)絡(luò)策略開(kāi)通。虛擬化資源可以在任意宿主機(jī)上進(jìn)展創(chuàng)立、遷移，沒(méi)有任何的物理位置的限制。掌握平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面解耦合在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備中，掌握平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面是嚴(yán)密耦合的，被集成到單獨(dú)的設(shè)備盒子中。各個(gè)設(shè)SDN網(wǎng)絡(luò)一理，整個(gè)虛擬化的網(wǎng)絡(luò)層加載在物理網(wǎng)絡(luò)上，屏蔽底層物理轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的差異，在虛擬空間內(nèi)重建整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這樣一來(lái)，物理網(wǎng)絡(luò)資源被整合成了網(wǎng)絡(luò)資源池，如同效勞器虛擬化技術(shù)把效勞器資源轉(zhuǎn)化為計(jì)算力量池一樣，它使得網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)用更加敏捷、滿足業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的按需交付需求。集中化的網(wǎng)絡(luò)掌握QOS使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的部署以及維護(hù)更加靈敏。由于集中化掌握，ACI面中的評(píng)分以及錯(cuò)誤，可以更有效的供給應(yīng)運(yùn)維工程師查找到問(wèn)題的所在之處，供給一個(gè)快速定位的有效依據(jù)。三、SDN跨廠商自動(dòng)化聯(lián)動(dòng)思科供給了其他廠商的治理工具包供ACI使用，通過(guò)效勞鏈〔ServiceChain〕功能進(jìn)展其他設(shè)備的使對(duì)設(shè)備命令不生疏的工程師也可以進(jìn)展配置。自動(dòng)化配置平臺(tái)ACIAPIAPIACISDN的運(yùn)行狀況，準(zhǔn)確準(zhǔn)時(shí)地推斷。在問(wèn)題將要發(fā)生時(shí)，得到準(zhǔn)時(shí)的處理和解決，避開(kāi)了最終解決問(wèn)題已出，維護(hù)人員還未得到告警的窘相。各全面的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控在網(wǎng)路設(shè)備中進(jìn)展流量抓取取樣，通過(guò)報(bào)頭分析網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的走向。通過(guò)流量排序可以清楚的知道各個(gè)模塊調(diào)用的次數(shù)，結(jié)合研發(fā)部門(mén)進(jìn)展探討，為優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化應(yīng)用做一個(gè)準(zhǔn)確的依據(jù)。四、一些思考ACISmartInstallSmartSmartInstall通過(guò)TFTP等協(xié)議自動(dòng)加載操作系統(tǒng)鏡像。這就意味著在無(wú)配置的治理員的狀況