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大學數(shù)據(jù)中心建設項目技術建議書doc-在線瀏覽

2024-08-28 01:19本頁面
  

【正文】 源,計算資源及網(wǎng)絡資源。配置兩臺H3C S5800V2數(shù)據(jù)中心接入交換機,通過IRF2虛擬化技術將兩臺核心交換機虛擬為一臺,包括48端口千兆/萬兆以太網(wǎng)光接口,4個40G QSFP以太網(wǎng)光接口,用于連接刀片服務器及存儲。計算資源包括4臺UIS8000刀片服務器,共配置48臺兩路刀片服務器和8臺4路刀片服務器。每臺UIS8000刀片服務器通過萬兆以太網(wǎng)光接口上聯(lián)到接入交換機。通過融合數(shù)據(jù)中心的組網(wǎng)方案,網(wǎng)絡接入模塊連接接入交換機承擔數(shù)據(jù)業(yè)務的轉發(fā)和存儲業(yè)務的轉發(fā)。同樣,刀片服務器也通過跨設備的鏈路聚合方式連接到接入交換機,當任何一臺接入交換機出現(xiàn)問題的時候,業(yè)務也不會受到影響。通過EVB技術,可以大大提高對虛擬機的精細化管理程度。但從網(wǎng)絡拓撲的設計、環(huán)路規(guī)避、冗余備份等角度考慮,其設計過程還是極其復雜的,如VLAN的規(guī)劃、生成樹實例的拓撲阻塞、網(wǎng)關冗余選擇,包括相應技術參數(shù)的選擇、配置,故障切換的預期判斷等,都需要一套十分詳細的流程。引入虛擬化設計方式之后,在不改變傳統(tǒng)設計的網(wǎng)絡物理拓撲、保證現(xiàn)有布線方式的前提下,以IRF技術實現(xiàn)網(wǎng)絡各層的橫向整合,即將交換網(wǎng)絡每一層的多臺物理設備使用IRF技術形成一個統(tǒng)一的交換架構,減少了邏輯上的設備數(shù)量。在虛擬化整合過程中,被整合設備的互聯(lián)電纜成為IRF的內部互聯(lián)電纜,對IRF系統(tǒng)外部來說不可見。而歸屬到IRF系統(tǒng)內部后,不對互聯(lián)電纜接口進行IP配置,因此將與IRF外部網(wǎng)絡隔離。使用IRF進行網(wǎng)絡簡化時,對網(wǎng)絡匯聚層或服務器網(wǎng)關層的虛擬化整合是必要的,因為這是消除生成樹和VRRP的關鍵網(wǎng)絡層。上行到IRF系統(tǒng)的服務器所有網(wǎng)卡如同接入一臺交換機,適用于各種工作模式,特別是服務器的雙網(wǎng)卡捆綁方式(上圖右圖所示)。在數(shù)據(jù)中心IRF架構實施中,VLAN和IP的設計變得十分簡單。因為聚合/捆綁后的交換機端口群(可能分布在IRF的不同成員上)被視為單個邏輯端口使用,聚合組替代了原來的物理端口成為VLAN設計的考慮因素。核心層與匯聚層之間的連接簡化為只通過一個VLAN進行三層互聯(lián)了,將本來Full Mesh全連接的網(wǎng)狀網(wǎng)變成了簡單的單邏輯鏈路連接。上圖左邊的網(wǎng)絡結構中,三層互聯(lián)鏈路成網(wǎng)狀,所需網(wǎng)段很多,一般一條物理鏈路對應一個互聯(lián)網(wǎng)段。而上圖右邊的網(wǎng)絡采用IRF,網(wǎng)絡節(jié)點之間以多鏈路捆綁組模式互聯(lián)(普通方式下為1~4條物理鏈路)。同時所需的互聯(lián)IP大量減少,也減少了網(wǎng)絡可管理的IP對象,消除了潛在的安全隱患。綜上所述,對于數(shù)據(jù)中心應用的多層架構,采用端到端的IRF設計技術進行改良,可以將大規(guī)模數(shù)據(jù)中心網(wǎng)狀網(wǎng)變成線性或樹狀輻射網(wǎng),在網(wǎng)絡每一層具有靈活的擴展能力和簡單的配置管理方式,大大提升網(wǎng)絡的運行管理效率。、網(wǎng)絡屬性的靈活變更。上圖中邊緣中繼單元ER(Edge Relay)指代了VEB/VEPA各種部件。ER既可以通過軟件實現(xiàn),也可以使用專門的硬件單元實現(xiàn)(虛擬化網(wǎng)卡功能)。所有的VM通過Virtual Station Interface(VSI)連接在ER上,基于級聯(lián)性架構,ER邏輯上掛接在Multi Channel的SComponent組件上,SComponent組件是實現(xiàn)Multichannel的核心邏輯組件,每個通道稱為SChannel。CDCP是專門用于建立Multi Channel模式下SComponent組件與網(wǎng)絡連接的通道,這些通道邏輯上只在服務器和物理網(wǎng)絡端口本地有效。服務器發(fā)送的VDP請求分為預關聯(lián)、資源預留的預關聯(lián)、關聯(lián)和去關聯(lián)請求四種。VM創(chuàng)建時,服務器向交換機發(fā)送關聯(lián)或者預關聯(lián)請求。預關聯(lián)請求處理成功時,VM處于一種就緒等待的狀態(tài),直到發(fā)送關聯(lián)請求處理成功后,才開始收發(fā)流量。一般來說,VM遷移時,新的VM先處于預關聯(lián)狀態(tài)下,等待虛擬機管理中心指令原有VM發(fā)送去關聯(lián)請求。在EVB控制協(xié)議作用下,便可實現(xiàn)VM的自動化關聯(lián)網(wǎng)絡,如上圖所示,A中VM不進行VDP關聯(lián),網(wǎng)絡不對其下發(fā)相應的屬性,網(wǎng)絡沒有針對此VM的相關配置,則VM流量不能進入網(wǎng)絡。C中VM雖然關聯(lián)網(wǎng)絡,但其屬性被網(wǎng)絡系統(tǒng)判斷為非法VM,網(wǎng)絡拒絕VM接入,不為VM分配資源和配置。在虛擬化環(huán)境中,VM基于業(yè)務要求具有其網(wǎng)絡屬性(VLAN、MAC、VSIID…),大量的VM屬性信息必須上圖所示在虛機管理系統(tǒng)與網(wǎng)絡管理系統(tǒng)之間同步識別,這樣無論是主機側還是網(wǎng)絡側,對一個VM或一類虛擬服務的業(yè)務要求、控制策略都能完全統(tǒng)一,并且能夠基于VDP信息的傳遞、管理系統(tǒng)之間的交互而進行更新。1)虛機管理系統(tǒng)使用VSI相關信息創(chuàng)建VM;2) VM/ER使用VDP關聯(lián)網(wǎng)絡;3)交換機將VM信息傳遞給網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(H3C iMC CRM)。上圖為VM遷移的過程,該VM與原VM具有相同的VLAN、MAC、IP、VSI等信息。此外,法規(guī)遵從要求數(shù)據(jù)作較長時間的保存。與此同時,數(shù)據(jù)中心通常運行多個獨立的網(wǎng)絡:一個以太網(wǎng)網(wǎng)絡(LAN)用于客戶機到服務器和服務器到服務器的通信;一個光纖通道的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(SAN)用于服務器和存儲設備的通信。并且服務器通常還具有其他專用的網(wǎng)絡接口,用于管理、備份和虛擬機即時遷移。多種并行的網(wǎng)絡架構增加了數(shù)據(jù)中心的建設成本和電力、冷卻方面的開支以及空間的消耗,使得數(shù)據(jù)中心管理更加困難,削弱了業(yè)務靈活性。FCoE便是一種網(wǎng)絡融合的技術,可以使得FC和以太網(wǎng)共享一個單一的,集成的網(wǎng)絡基礎設施。同時,簡化的基礎設施還可以降低管理和運營的開支。增強的業(yè)務靈活性:FCoE使得所有的服務器均能訪問存儲設備,在虛擬機移動的情況下可為虛擬機提供一致的存儲連接,這樣也提高了系統(tǒng)的靈活性和可用性如下圖所示,F(xiàn)CoE是把FC幀封裝在以太網(wǎng)幀中,允許LAN和SAN的業(yè)務流量在同一個以太網(wǎng)中傳送。在FC的角度來看,F(xiàn)CoE就是把FC承載在一種新型的鏈路上;在以太網(wǎng)的角度來看,F(xiàn)CoE僅是其承載的另外一種上層協(xié)議。協(xié)議棧及報文封裝FC網(wǎng)絡協(xié)議棧有五層,其中FC0定義承載介質類型,F(xiàn)C1定義幀編解碼方式,F(xiàn)C2定義分幀協(xié)議和流控機制,F(xiàn)C3定義通用服務,F(xiàn)C4定義上層協(xié)議到FC的映射。如下圖所示。融合增強型以太網(wǎng)(CEE)傳統(tǒng)的以太網(wǎng)是一種盡力服務的網(wǎng)絡模式,當網(wǎng)絡擁塞時有可能發(fā)生丟包,進而導致出現(xiàn)數(shù)據(jù)包重傳或超時現(xiàn)象。為此,IEEE ,它們將創(chuàng)建一個新的、更強大的以太網(wǎng)協(xié)議系列, 這些統(tǒng)稱為融合增強型以太網(wǎng)(CEE)基于優(yōu)先級的流量控制(PFC,IEEE ):鏈路共享對于網(wǎng)絡融合至關重要。當前以太網(wǎng)的Pause機制能夠實現(xiàn)不丟包的要求,但它會阻止一條鏈路上的所有流量,PFC是對Pause機制的一種增強,PFC可以在一條以太物理鏈路上創(chuàng)建8個獨
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