數據中心為什么需要大二層(數據中心為什么需要大二層網絡)
數據中心架構中大二層的概念越來越火,所謂的大二層就是字面的意思大大擴展二層網絡的范圍。那么數據中心里為什么要去擴展二層網絡呢?
首先看下傳統的數據中心架構:
傳統的數據中心架構采用的都是核心,匯聚加接入的三層架構。網關一般位于匯聚層,核心和匯聚之間靠三層路由打通。匯聚和接入之間是二層連接。
這種架構還是繼承園區網,分區分域,邏輯明了,方便管理。三層的路由協議,二層的生成樹協議都比較成熟,這種架構運行起來一直都很穩定。
但是虛擬化的出現推動了網絡技術的變革和進步。傳統的數據中心,每個服務器的平均利用率很低,只有10%~20%,大大浪費了機房的位置資源和電力資源。服務器的虛擬化就很好的解決了這個問題。
服務器的虛擬化就是把一個物理服務器用軟件分成若干的邏輯服務器。每個邏輯服務器叫VM(virtual machine),每個VM都相當于一個獨立計算資源,有獨立的CPU,內存,硬盤和操作系統,也可以安裝獨立的應用。VM的IP地址和mac地址也是獨立的,他們通過虛擬化軟件上的虛擬交換機進行連接,和外部的網絡通信。
這樣一來服務器資源的使用效率就大大被提升了,不僅降低了運維成本,而且管理更加高效。
虛擬化技術本身對網絡的影響其實并不大,無非就是一個物理服務器變成了若干邏輯服務器。相當于二層交換機下面多掛了幾個服務器。
但是虛擬化同時帶來了一個新的操作需求,就是虛擬機遷移。所謂虛擬機遷移,就是虛擬機一開始在物理機A上運行,后面由于物理機A要升級維護,需要遷移到物理機B上。這個過程中為了讓前端的用戶沒有感知,需要保持IP地址和MAC地址不變。
這就麻煩了,在傳統的三層架構中,如果兩個物理機位于同一個二層域里,那么IP地址不用改變,可以無感知完成虛機遷移。
但是當服務器的規模特別大的時候,不能都放到同一個二層域里,肯定會設立不同的網段放置服務器。這時候一個192.168.1.1/24的主機想遷移到192.168.2.0/24網段的時候,肯定需要改變IP地址。那么tcp會話就會中斷,業務也會中斷。IP地址如果發生變化那么其他相關的服務器,如中間件、數據庫等的配置也要變化。可謂牽一發而動全身。
為了在不同的二層域實現IP地址不變的虛機遷移,就需要把不同的二層域都統一納管成一個大的二層域。讓虛擬器不管是不是位于同一個網段,都在這個大的二層域里,那么就可以實現虛擬機的動態遷移了。
有一個比喻特別好,一開始你是在石家莊上班,社保關系都在石家莊,后面換了個保定的工作。石家莊和保定的社保都是獨立管理的,社保要從石家莊遷到保定,出了市相當于去了不同的二層域,要不停的去相關部門跑手續。但是如果全省的社保都進行統一納管(大二層網絡),那么只要是在河北省的工作變化都不會影響社保的繳納。只要人過去工作就好了,社保賬戶不會變化(業務不中斷,無感知遷移)。
至于大二層上具體技術上怎么實現,后面繼續聊