云网络与数据中心网络学习

云网的重点特征

1. 资源共享

为了实现资源共享,网络必须虚拟化并安全隔离。网络的技术本质是“编址+路由”, Overlay 的编址是在数据报文编址上叠加一层租户标识,现在通常使用VxLan技术。在租户报文上增加了“IP+UDP+VxLan(租户ID)” 2. 弹性伸缩

网络处理能力主要由转发能力与控制能力决定。对于传统设备,转发单板(接口处理板用于处理转发)通常具有多块。控制单板用于路由的学习与配置下发。为了保证可靠性,控制单板采用1+1主备模式。为了实现弹性伸缩,需要将控制面与转发面分离部署,并且采用集群的方式支持扩展。

数据中心网络

1. 传统的三层网络架构

三层网络架构起源于园区网络,传统的大型数据中心网络沿用了它。其模型包括如下三层:

汇聚层(Aggregation Layer): 汇聚交换机连接接入交换机,同时提供其他服务,例如安全,QoS,网络分析等。在传统三层架构中,汇聚交换机往往会承担网关的作用,负责收集一个PoD( Point of Delivery, 分发点)内的理由。

接入层(Access Layer): 主要负责物理机和虚拟机的接入,VLAN(Virtual Local Area Network, 虚拟局域网)的标记,以及流量的二层转发。

核心层(Core Layer): 核心交换机负责对进出数据中心的流量进行高速转发,同时为多个汇聚层提供连接性。

2. 传统的三层网络架构的缺陷

- 无法支持大二层网络构建

- 无法支持流量的无阻塞转发(特别是东西流量)

3 数据中心的流量分类

南北向流量:数据中心之外的客户端与数据中心内部服务器之间的流量,或者数据中心内部服务器访问外部网络的流量

东西向流量:数据中心内部服务器之间的流量

跨数据中心流量:不同数据中心之间的流量

4 Clos 架构

clos 架构是贝尔实验室(Charles Clos)博士在《无阻塞交换网络研究》论文中提出的。包括两部分

  • Spine 交换机
  • Leaf交换机

它具备的优势:

  • 支持无阻塞转发
  • 弹性和扩展性好
  • 网络可靠性高

《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》

https://www.miit.gov.cn/zwgk/zcjd/art/2021/art_c64f64201c91406f8191c38f3120a999.html

https://www.miit.gov.cn/zwgk/zcjd/art/2021/art_a17cabe7fdb54174aa5da14553ae6cb4.html