數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計方案(參考版)
2025-05-13 05:51本頁面
【正文】 。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)要實現(xiàn)高可用，技術(shù)并不能解決所有問題，還需要完善的運維流程、規(guī)章制度、管理體制等多方面的配合。總結(jié)數(shù)據(jù)集中意味著風(fēng)險的集中、響應(yīng)的集中、復(fù)雜度的集中、投資的集中……，高可用設(shè)計與部署是企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設(shè)的永恒話題。而一般的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)運維和服務(wù)器運維是不同部門的不同人員負責(zé)，這就涉及到部門之間的配合，比較復(fù)雜，因此在LB設(shè)備性能足夠的情況下一般不推薦使用。服務(wù)器響應(yīng)的報文不需要經(jīng)過LB設(shè)備，直接轉(zhuǎn)發(fā)到用戶，這種方式LB設(shè)備承擔(dān)的性能壓力相對較小。服務(wù)器響應(yīng)的報文也要經(jīng)過LB設(shè)備進行NAT轉(zhuǎn)換，這種方式LB設(shè)備承擔(dān)的性能壓力較大。但在具體的處理方式上，兩者仍有所不同。w 服務(wù)器負載均衡(SLB)設(shè)備依據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式的不同，分為NAT式和DR兩種部署方式，如圖14所示。2) 服務(wù)器負載均衡（SLB）目前大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)都采用了BS架構(gòu)，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的WEB服務(wù)器需要承接來自內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)眾多用戶的連接請求，因此單臺服務(wù)器的性能和可靠性可能都無法滿足，為實現(xiàn)更多的用戶接入數(shù)和服務(wù)器冗余，可在WEB服務(wù)器部署負載均衡。一個域名可以映射為多個IP地址，其中每個IP地址對應(yīng)一條物理鏈路。如圖12所示圖12 Outbound鏈路負載均衡w 用戶將訪問外網(wǎng)的報文發(fā)送到LB負載均衡設(shè)備后，負載均衡設(shè)備根據(jù)就近性算法和調(diào)度策略，將內(nèi)網(wǎng)訪問外網(wǎng)的業(yè)務(wù)流量分別分發(fā)給相應(yīng)的鏈路。圖11 路由器分層CAR技術(shù)實現(xiàn)鏈路負載分擔(dān)對于Internet出口鏈路負載均衡，由于內(nèi)網(wǎng)用戶訪問的數(shù)據(jù)流不固定，特征復(fù)雜，很難在L4層區(qū)分出不同的業(yè)務(wù)流，因此需要部署專門的負載均衡設(shè)備實現(xiàn)多運營商出口的鏈路負載均衡。超負荷流量調(diào)度：以備鏈路為例，需要在數(shù)據(jù)中心廣域網(wǎng)的入口進行流量監(jiān)管CAR，超過10M的流量結(jié)合策略路由調(diào)度到左側(cè)路由器。超負荷流量調(diào)度：無論主備鏈路，超負荷流量走對方鏈路；備用鏈路視頻業(yè)務(wù)不要進行超負荷流量分擔(dān)；縱向出口進行多業(yè)務(wù)QoS調(diào)度。如圖11所示。對于數(shù)據(jù)中心廣域接入?yún)^(qū)，由于廣域網(wǎng)出口流量仍然是企業(yè)內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)流，在L4層一般可通過IP報文的五元組特征區(qū)分出不同的業(yè)務(wù)流，因此可直接在路由器上通過分層CAR、跨端口的流量轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)負載分擔(dān)、關(guān)鍵業(yè)務(wù)帶寬保證、廣域鏈路捆綁。L4～L7層負載均衡一方面可以提高服務(wù)器的響應(yīng)能力和鏈路的帶寬利用率，另一方面可以保證單臺服務(wù)器或單條鏈路出現(xiàn)故障后，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)無縫分攤到其它服務(wù)器和鏈路，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的高可用。這樣當(dāng)廣域出口節(jié)點發(fā)生主備切換或重啟OSPF進程時，核心節(jié)點可以作為GR Helper協(xié)助其進行LSDB重同步，并且保持轉(zhuǎn)發(fā)不中斷；當(dāng)核心層節(jié)點發(fā)生主備切換或重啟OSPF進程時，廣域出口節(jié)點和分支節(jié)點都可以作為GR Helper協(xié)助其進行LSDB重同步，并且保持轉(zhuǎn)發(fā)不中斷。圖10 數(shù)據(jù)中心GR部署w 使用GR保證網(wǎng)絡(luò)中的核心層節(jié)點和廣域出口節(jié)點在出現(xiàn)協(xié)議重啟時的轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)不中斷，避免出現(xiàn)不必要的路由振蕩。在整個協(xié)議重啟過程中，網(wǎng)絡(luò)路由和轉(zhuǎn)發(fā)保持高度穩(wěn)定，報文轉(zhuǎn)發(fā)路徑也沒有任何改變，整個系統(tǒng)可以不間斷地轉(zhuǎn)發(fā)IP報文。GR機制的核心在于：當(dāng)某設(shè)備的路由協(xié)議重啟時，能夠通知周邊設(shè)備在一定時間內(nèi)將到該設(shè)備的鄰居關(guān)系和路由保持穩(wěn)定。為了實現(xiàn)不間斷轉(zhuǎn)發(fā)，設(shè)備本身需要支持數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)與控制分離，支持雙主控設(shè)計；同時需要部分保存協(xié)議的狀態(tài)（控制平面），并借助鄰居設(shè)備的幫助，實現(xiàn)發(fā)生主備切換時控制平面的會話連接不重置、轉(zhuǎn)發(fā)不中斷的目的。3) 不間斷轉(zhuǎn)發(fā)在部署了動態(tài)路由協(xié)議的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，若設(shè)備進行主備切換時，將會導(dǎo)致它與鄰居關(guān)系出現(xiàn)震蕩。BFD會話建立前處于down狀態(tài)，此時BFD控制報文以不小于1秒的時間間隔周期發(fā)送以減少控制報文流量，直到會話建立以后才會以協(xié)商的時間間隔發(fā)送以實現(xiàn)快速檢測。廣域、城域路由設(shè)備或鏈路出現(xiàn)故障時，核心交換機快速感知，并通告OSPF進行快速收斂，縮短數(shù)據(jù)中心外聯(lián)數(shù)據(jù)故障恢復(fù)時間。BFD檢測可部署在廣域/域城出口模塊，如圖9所示。BFD（Bidirectional Forwarding Detection，雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測）在此背景之下產(chǎn)生。圖8 數(shù)據(jù)中心總體路由結(jié)構(gòu)圖2) 快速檢測與切換為了減小設(shè)備故障對數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的影響、提高網(wǎng)絡(luò)的可用性，設(shè)備需要能夠盡快檢測到與相鄰設(shè)備間的通信故障，以便能夠及時采取措施，從而保證業(yè)務(wù)繼續(xù)進行。此方式將簡化后續(xù)運維的復(fù)雜度，但對于數(shù)據(jù)中心外聯(lián)模塊，由于外部路由相對較復(fù)雜，可部署OSPF動態(tài)路由，提
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