數據中心網絡系統(tǒng)設計方案(已修改)
2025-05-22 05:51 本頁面
【正文】 數據中心高可用網絡系統(tǒng)設計數據中心作為承載企業(yè)業(yè)務的重要IT基礎設施，承擔著穩(wěn)定運行和業(yè)務創(chuàng)新的重任。伴隨著數據的集中，企業(yè)數據中心的建設及運維給信息部門帶來了巨大的壓力，“數據集中就意味著風險集中、響應集中、復雜度集中……”，數據中心出現故障的情況幾乎不可避免。因此，數據中心解決方案需要著重關注如何盡量減小數據中心出現故障后對企業(yè)關鍵業(yè)務造成的影響。為了實現這一目標，首先應該要了解企業(yè)數據中心出現故障的類型以及該類型故障產生的影響。影響數據中心的故障主要分為如下幾類：w 硬件故障w 軟件故障w 鏈路故障w 電源/環(huán)境故障w 資源利用問題w 網絡設計問題本文針對網絡的高可用設計做詳細的闡述。高可用數據中心網絡設計思路數據中心的故障類型眾多，但故障所導致的結果卻大同小異。即數據中心中的設備、鏈路或server發(fā)生故障，無法對外提供正常服務。緩解這些問題最簡單的方式就是冗余設計，可以通過對設備、鏈路、Server提供備份，從而將故障對用戶業(yè)務的影響降低到最小。但是，一味的增加冗余設計是否就可以達到緩解故障影響的目的？有人可能會將網絡可用性與冗余性等同起來。事實上，冗余性只是整個可用性架構中的一個方面。一味的強調冗余性有可能會降低可用性，減小冗余所帶來的優(yōu)點，因為冗余性在帶來好處的同時也會帶來一些如下缺點：w 網絡復雜度增加w 網絡支撐負擔加重w 配置和管理難度增加因此，數據中心的高可用設計是一個綜合的概念。在選用高可靠設備組件、提高網絡的冗余性的同時，還需要加強網絡構架及協議部署的優(yōu)化，從而實現真正的高可用。設計一個高可用的數據中心網絡，可參考類似OSI七層模型，在各個層面保證高可用，最終實現數據中心基礎網絡系統(tǒng)的高可用，如圖1所示。圖1 數據中心高可用系統(tǒng)設計層次模型數據中心網絡架構高可用設計企業(yè)在進行數據中心架構規(guī)劃設計時，一般需要按照模塊化、層次化原則進行，避免在后續(xù)規(guī)模越來越大的情況再進行大規(guī)模的整改，造成時間與投資浪費。模塊化設計模塊化設計是指在對一定范圍內的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的應用進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，模塊之間松耦合，力求在滿足業(yè)務應用要求的基礎上使網絡穩(wěn)定可靠、易于擴展、結構簡單、易于維護。不同企業(yè)的應用系統(tǒng)可能有一定的差異。在網絡層面，根據應用系統(tǒng)的重要性、流量特征和用戶特征的不同，可大致分為以下幾個區(qū)域，如圖2所示。圖2 企業(yè)數據中心典型模塊劃分需注意幾下幾點：1) 企業(yè)園區(qū)網核心與數據中心核心分離，各司其職園區(qū)網核心主要承接縱向流量和用戶的接入控制（DHCP、認證等）；數據中心核心主要承接服務器間的流量(橫向流量居多)。數據中心核心交換機上盡可能少的部署策略和配置，保證其互連互通的高可靠、高性能，同時在擴展新的模塊時力求達到核心設備配置的零更改，各模塊之間互通的松耦合，避免某功能模塊的故障影響其它功能模塊，實現風險分散、靈活擴展；2) 分布式安全部署與傳統(tǒng)的防火墻集中在核心旁掛的方式不一樣，在模塊化數據中心網絡架構中，安全設備應下移到各功能模塊的出口（匯聚層）位置，如圖2的紅色網格線所示。而不是旁掛部署在核心交換區(qū)，這樣做的目的也是分散風險，實現各模塊間的松耦合。數據中心核心交換區(qū)就像是連接各城市的高速公路，建設時應充分保證其高可靠和高性能，而不部署紅綠燈調度；3) 內部服務器區(qū)細分子區(qū)4) Intranet服務器區(qū)是企業(yè)應用系統(tǒng)的關鍵分區(qū)，此分區(qū)可根據應用業(yè)務的關鍵性、實時性等特征的不同，可考慮再進行子分區(qū)的劃分，一般而言可分為“關鍵業(yè)務區(qū)”、“通用業(yè)務區(qū)”、“財務應用區(qū)”幾類，子分區(qū)可以是物理的，也可以是邏輯的。如果是邏輯的，可為每個子分區(qū)分配一個虛擬防火墻來部署安全策略。在業(yè)務系統(tǒng)復雜，服務器數據較多的情況下（＞=200臺），建議采用物理子分區(qū)，每個子分區(qū)采用獨立的匯聚交換機和安全設備。層次化設計數據中心層次化設計包括網絡架構分層和應用系統(tǒng)分層兩個方面。在當前網絡及安全設備虛擬化不斷完善的情況下，應用系統(tǒng)分層可完全通過設備配置來實現邏輯分層，不影響網絡的物理拓撲。對于網絡架構層次化設計，選擇三層架構還是二層架構是不少企業(yè)進行數據中心網絡建設時面臨的難題。傳統(tǒng)網絡中，網絡各層的職責大致定義如下：w 核心層：主要負責的是數據的交換與路由，不負責處理；w 匯聚層：主要負責的是數據的處理，選擇和過濾等操作；w 接入層：主要負責的是數據的接受與發(fā)送，負責
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