云数据中心解决方案V1

1、云数据中心解决方案智简致用 自在云端为什么要建设云计算数据中心目 录为什么要建设云计算数据中心？云数据中心传统数据中心业务上线效率业务上线成本硬件失效恢复每服务器4.5万电费每年 0.5万几小时几天、几月每虚拟机1.5万电费每年 0.1万几分钟秒级降低成本提高效率工信部发布“云计算”相关指南/n1146295/n1652858/n1652930/n3757022/c4414407/content.html云计算兴起传统数据中心网络存在哪些挑战？目 录数据中心网络面临的挑战（一）ESXiESXi要求一个大二层环境虚机迁移传统策略无法适应网络无法感知资源池网络策略无法自动调整虚机迁移对网络大二层提

2、出需求计算资源虚拟化带来的挑战数据中心网络面临的挑战（二）南北向流量为主东西向流量为主服务器性能与容量剧增对网络接入端口的密度及带宽提出挑战东西向流量的剧增对网络架构及横向扩展能力提出挑战性能与容量剧增的压力数据中心网络面临的挑战（三）架构复杂故障率高L3L2MSTP+VRRPComplexity5,0002,5000200010003000No. of Ports50004000600010,0007,500200100400300DevicesInteractionsN*(N-1)2网络复杂度 =N = 被管理的设备数量网络架构复杂度随着网络设备数量的增加呈指数上升传统MSTP+VRRP的

3、三层架构利用率低所有设备纯手工配置重复劳动力大，故障率高数据中心网络面临的挑战（四）资源紧耦合复用率低OA生产开发财务办公区生产区研发区销售区服务器网络管理网络存储网络紧耦合架构无法实现资源水平整合共享，设备复用率低业务网、存储网及管理网各自布线，增加布线难度且线路利用率低传统数据中心网络特点偏平化大二层网络:核心做网关和策略统一部署；支持4K隔离的子网；无需控制器，VLAN隔离；优缺点：接入设备无要求；核心设备要求很高，广播域大广播风暴严重，故障率高。传统三层网络:汇聚-核心三层互联；支持4K隔离的子网；网关在汇聚上；优缺点：改造范围较小，利旧设备多；虚拟机无法跨三层网迁移，网络架构弹性不足

4、。Fabric架构网络:接入-核心三层互联；跑动态路由协议；网关在接入上，核心只做路由转发优缺点：整网收敛快，转发快，易扩展，收敛比低；虚拟机无法自由迁移，设备复用率低。故障率高弹性不足虚拟机无法迁移设备利用率低云计算数据中心网络解决方案-网关分离+ARP同步目 录网关分离+ARP同步EXSiEXSiEXSiEXSi裸光纤/DWDMDC1DC2WANWANWAN分支机构分布式双活网关业务网关业务网关ARP信息同步机制ARP代理ARP广播报文终结于网关丢弃对端发送的ARP报文LB设备LB设备两个数据中心的核心交换机之间，通过2根裸光纤相连，两根链路配置成聚合端口；数据中心核心交换机均旁挂部署2台

5、LB设备，SLB通过二层互联链路组成HA双主，GSLB跨前端网络组成HA数据中心的核心交换机与出口路由器相连组成“前端网络”，数据中心的前端网络通过广域网互联。1、网关分离：数据中心的核心交换机部署VRRP协议，在互联链路的对应端口上丢弃VRRP的HELLO报文，形成双活架构，网关IP和MAC完全相同；2、ARP信息同步：数据中心核心交换机之间同步学习到的ARP信息3、ARP代理：当服务器区有ARP请求报文时，由本中心的核心交换机直接进行回复4、ARP抑制：数据中心核心交换机丢弃对端服务器发送来的ARP报文5、STP域隔离：数据中心间隔离BPDU报文，形成了以站点为单位的独立STP管理域6、未

6、知名单播、组播隔离：数据中心间隔离未知名单播、组播报文。7、中心分裂检测：检测到链路发生故障，关闭跨中心部署HA集群的业务，避免数据不一致虚拟机上线EXSiEXSiEXSiEXSi裸光纤/DWDMDC1DC2WANWANWAN分布式双活网关业务网关业务网关ARP信息同步机制LB设备LB设备发现VM1发布路由发现VM2发布路由分支机构1、VM1在数据中心1上线，VM2在数据中心2上线。 2、数据中心1的路由探测设备探测到VM1，则将VM1的主机路由进行发布，VM2上线过程与VM1相同。3、Ingress方向（客户机到服务器），根据路由探测设备发送的主机路由进行访问； Egress方向（服务器到客

7、户机），服务器通过本地网关进行访问。虚拟机跨中心迁移EXSiEXSiEXSiEXSi裸光纤/DWDMDC1DC2WANWANWAN分支机构分布式双活网关业务网关业务网关ARP信息同步机制LB设备LB设备发现VM1发布路由1、VM1由DC1迁移至DC22、DC2的路由探测设备探测到VM1，则将VM1的主机路由进行发布3、DC1的路由探测VM1失败，则将VM1的主机路由进行删除不再发布4、Ingress方向（客户机到服务器），根据DC2中路由探测设备发送的主机路由进行访问；5、Egress方向（服务器到客户机），VM1通过DC2中的本地网关进行访问云计算数据中心网络解决方案-NVX目 录Netwo

8、rk Virtual eXtendNVX方案概述Overlay NetworkDWDMDC1DC2Underlay NetworkNVX Pod(Point of Device)：由服务器和二层交换机组成的一个逻辑单元。NVX Edge：Overlay和Underlay网络的边界，业务网关部署位置。NVX Core：L3 FabricSDNNVX Controller(可选) ：Overlay隧道和安全策略统一管理或云管理平台对接。开放性易扩展超融合智能化NVX方案概述NVX组成：NVX Core ：L3 Fabric；NVX Edge ：Underlay和Overlay网络的边界、执行所有N

9、VX功能的设备，Edge可以部署核心、汇聚和接入；NVX Controller(可选) ：Overlay隧道和安全策略统一管理；NVX Pod(Point of Device)：由服务器及机架、二层交换机机组成的一个逻辑单元。价值： 1、超利旧：设备更换最少、拓扑无需改动风险小；2、强兼容：标准Overlay技术、Tor和核心品牌无关；3、易管理：分区间和中心间相同技术，易于管理；4、高可靠：双极虚拟化，设备级VSU+网络级虚拟化；5、易扩展：Edge即做VTEP又做网关,部署位置不受限；6、开放：计算和网络解耦，云管理平台免对接；7、路径最优：虚拟多活网关避免数据绕行，故障容易排除。Pod1

10、L2Pod2L2Pod3L2Pod4L2NVX CoreNVX EdgeNVX ControllerTorTorTorTor云计算数据中心网络NVX架构目 录开放性易扩展超融合智能化网络资源深度虚拟化，按需分配；大二层可突破单个广播域，实现三层灵活穿越；多租户网络资源共享，且安全隔离；虚拟网络需具备极强的兼容性和扩展性；Overlay Network给用户带来哪些价值OverlayNetwork开放的网络架构Edge/GWNVX CoreNVX CoreEVPN VxLAN NetworkNVX CoreNVX CoreTOREdge/GWEdge/GWEVPN VxLAN NetworkTO

11、RTORTORNVX架构核心和接入网络设备无关性Edge/GWEdge/GWEdge/GW云计算数据中心网络NVX架构目 录开放性易扩展超融合智能化网络弹性强NVX CoreNVX EdgeEdge延伸到TorEdge收缩到Core偏平化大二层网络:核心做网关和策略统一部署；支持4K隔离的子网；无需控制器，VLAN隔离；优缺点：接入设备无要求，核心设备要求很高Spine-Leaf架构网络:Tor做网关和策略统一部署；支持16M隔离的子网；需要控制器或者EVPN控制面支持；优缺点：接入设备要求很高，核心只做L3转发；NVX网络（三种网络可以混合部署）:支持任何组网方式方式部署；支持16M隔离的子

12、网；控制器根据Edge个数可选；优缺点：接入设备无要求，核心只做L3转发，汇聚设备要求较高（伪核心设备）网关和互联设备合一部署：网络弹性强其他友商如何实现跨中心扩展EdgeNVX CoreNVX CoreEdgeEdgeEdgeEVPN VxLAN Network数据中心AEdgeNVX CoreNVX CoreEdgeEdgeEdgeEVPN VxLAN Network数据中心BDWDM或三层链路另外一种Overlay技术VRRP实现网关分离多种Overlay技术混合部署架构及配置复杂、稳定性差跨中心网络扩展方案EdgeNVX CoreNVX CoreEdgeEdgeEdge数据中心AEdg

13、eNVX CoreNVX CoreEdgeEdgeEdgeEVPN VxLAN Network数据中心BDWDM或三层链路EVPN VxLAN NetworkEVPN VxLAN NetworkAnycast GW分布式网关NVX由数据中心内部直接扩展到灾备中心，简化管理，稳定性高！云计算数据中心网络解决方案目 录开放性易扩展超融合智能化网络架构水平整合、垂直整合功能区域1功能区域2功能区域1功能区域2功能区域1功能区域2核心层汇聚层接入层水平整合垂直整合不受限于底层设备组网大二层叠加三层网络VM可以穿越L3迁移拒绝广播风暴虚拟化网络实现负载均衡多租户安全隔离MAC地址表项不会被耗尽极强的兼容

14、性和扩展性网络从硬件设备中解耦采用MAC-in-UDP封装底层组播仿真二层网络中的BUM帧ECMP实现底层网络之上的路径优化支持1600万网络分段识别VM按需建立隧道两种虚拟组网模式Overlay VxLan实现链路级虚拟化数据平面Payload封装Overlay控制平面双极虚拟化WANWANVSUVSUVSUVSUVSUVSUVSUVSUVSUVSUVSUVSUNVX价值：双极虚拟化：设备级（VSU）+链路级（NVX）双重冗余：单点故障，业务0中断CoreEdge云计算数据中心网络NVX架构目 录开放性易扩展超融合智能化Router自动化运维业务系统北向接口管理VxLAN VETP/GW统一

15、管理Openflow/NetConfRG-ONC SDN控制器WAF防火墙LP(NAT)IPS流量清洗流量控制服务链（资源池）CoreCoreEdgeVxLAN NetworkOVSVMVMVMOVSVMVMVML3L2OVSVMVMVM管理接口：独立的WEB管理RESTful API可编程接口一些Rest API传统L2、L3配置和查询设置设备角色设置租户网关（全局或Edge模式）设置ACL等策略查询Overlay网络状态调用实例curl -digest -user admin:admin -H content-type: application/json -X POST 7:8080/rg

16、ion/deviceconfig/2/vlan/4094 -d name:v4094云计算管理平台（Openstack/VMWare）云管理平台轻耦合或解耦可视化网络规划和配置三步完成虚拟网络部署EdgeEdgeEdgeEdgeTorVMVMVMTorVMVMVMNVX网络架构针对不同场景的应用目 录面对中大型及改造型数据中心场景ServiceChain政务网ServiceChain外联单位网闸ServiceChain互联网SDN控制器运维管理系统RIIL运维审计系统系统管理区云管理平台外联网区互联网区专网接入区核心交换区集中存储区业务区办公接入区管理区非实时业务实时业务EVPN VxLAN

17、Network新建：整体规划，灵活扩展！改造：逐步改造，充分利旧！S8614N18014CE12804S6220S8614C7613C7609VNI AVNI DVNI L3VNI AVNI DVNI L3VNI AVNI BVNI CVNI L3VNI AVNI BVNI CVNI L3数据中心灾备或多活场景L3L2POD 1POD NL3L2WANDC 1L3L2POD 1POD NL3L2WANDC 2介质无关三层可达SDN控制器可选Overlay隧道集中管理策略自动跟随UnderLayL3 Fabric EdgeUL和OLOverLayL2Anycast GW对称路由路由代价控制选路S

18、LBFWSLBFWBGP-EVPNAnycast GWAnycast GWAnycast GW东西数据流南北数据流虚拟多活网关、最优路径NVX数据中心网络解决方案价值总结开放性开放架构、标准协议、兼容性强核心和接入设备品牌无关易扩展中心内、中心间互联采用相同技术：易于扩展网关和互联设备合一部署：网络弹性强超融合双极虚拟化：设备级和链路级虚拟化相结合双重冗余：单点故障，业务0中断智能化采用SDN实现网络架构智能化，减少运维工作量SDN运维：三步完成虚拟网络部署解决方案设计竞争对比比较项 CISCO（OTV）H3C （EVI） HUAWE（EVN）RUIJIE(网关分离+ARP同步)RUIJIE（

19、NVX）故障域隔离 广播抑制广播抑制广播抑制广播抑制广播隔离适用链路类型任意任意任意裸光纤互连任意自动建立邻居支持支持支持支持支持二层互联开销GRE隧道封装GRE隧道封装VXLAN隧道封装无隧道封装开销VXLAN隧道封装控制面协议IS-IS协议私有扩展协议兼容性差IS-IS协议私有扩展协议兼容性差BGP协议私有扩展协议兼容性差NAEVPN协议标准协议兼容性强路径优化支持不支持不支持支持支持互联设备和网关合一部署不支持支持支持支持支持VXLAN网关与VTEP分离分离分离NA合并 OR 分离配置复杂度较复杂简单简单较复杂简单开放架构+易扩展性+简化管理数据中心出口服务链解决方案-ServiceChain目 录解决方案设计安全资源池防火墙入侵防御防病毒服务器1、单点故障 2、动网断网问题3、性能瓶颈 4、功能伸缩性 价值：1、随时上下线设备，切割、更换模块和线缆等，保证网络不中断，避免单点故障。2、业务按需进行安全清洗，避免因设备性能瓶颈造成的出口瓶颈，提升安全设备和出口链路利用率。3、网络出口资源池化，租户可“按需”选择所需要的安全服务。4、在网络状态较差时，可利用网络最佳状态的核心设备快照，秒速恢复。5、配合锐捷Newton 18000核心交换，周边安全设备可兼容任意品牌，实现跨品牌负载，避免资源浪费。出口需要弹性！解决方案设计安全资源池设计思想1、给所有的安全设备找一个“