数据中心网络架构三层分析

可以做ECMP.这样可以将二层网络的规模扩展到整张网络，而不会受核心交换机数量的限制。

隧道技术的代表是TRILL、SPB，都是通过借用IS-IS路由协议的计算和转发模式，实现二层网络的大规模扩展。这些技术的特点是可以构建比虚拟交换机技术更大的超大规模二层网络(应用于大规模集群计算)，但尚未完全成熟，目前正在标准化过程中。同时传统交换机不仅需要软件升级，还需要硬件支持。

2. 跨数据中心

随着数据中心多中心的部署，虚拟机的跨数据中心迁移、灾备，跨数据中心业务负载分担等需求，使得二层网络的扩展不仅是在数据中心的边界为止，还需要考虑跨越数据中心机房的区域，延伸到同城备份中心、远程灾备中心。

一般情况下，多数据中心之间的连接是通过路由连通的，天然是一个三层网络。而要实现通过三层网络连接的两个二层网络互通，就必须实现“L2 over L3”。

L2oL3技术也有许多种，例如传统的VPLS(MPLS L2VPN)技术，以及新兴的Cisco OTV、H3C EVI技术，都是借助隧道的方式，将二层数据报文封装在三层报文中，跨越中间的三层网络，实现两地二层数据的互通。这种隧道就像一个虚拟的桥，将多个数据中心的二层网络贯穿在一起。

另外，也有部分虚拟化和软件厂商提出了软件的L2 over L3技术解决方案。例如VMware的VXLAN、微软的NVGRE，在虚拟化层的vSwitch中将二层数据封装在UDP、GRE报文中，在物理网络拓扑上构建一层虚拟化网络层，从而摆脱对网络设备层的二层、三层限制。这些技术由于性能、扩展性等问题，也没有得到广泛的使用。

数据中心之间的互联方式

网络三层互联。也称为数据中心前端网络互联，所谓"前端网络"是指数据中心面向企业园区网或企业广域网的出口。不同数据中心(主中心、灾备中心)的前端网络通过IP技术实现互联，园区或分支的客户端通过前端网络访问各数据中心。当主数据中心发生灾难时，前端网络将实现快速收敛，客户端通过访问灾备中心以保障业务连续性;

网络二层互联。也称为数据中心服务器网络互联。在不同的数据中心服务器网络接入层，构建一个跨数据中心的大二层网络(VLAN)，以满足服务器集群或虚拟机动态迁移等场景对二层网络接入的需求;

SAN互联。也称为后端存储网络互联。借助传输技术(DWDM、SDH等)实现主中心和灾备中心间磁盘阵列的数据复制。

数据中心二层互联的业务需求

服务器高可用集群

服务器集群(Cluster)，是借助集群软件将网络上的多台服务器关联在一起，提供一致的服务，对外表现为一台逻辑服务器。多数厂商(HP、IBM、微软、Veritas等)的集群软件需要各服务器间采用二层网络互联。将集群中的服务器部署于不同数据中心，可实现跨数据中心的应用系统容灾。

服务器搬迁和虚拟机动态迁移

数据中心进行扩建或搬迁时，需要将物理服务器从一个数据中心迁至另一个数据中心。在此过程中，考虑以下两个因素，需要在数据中心间构建二层互联网络：

当服务器被迁至新机房，如未构建新老中心间的二层互联网络，则面临重新规划新中心服务器IP地址的问题，同时还需修改DNS，或修改客户端应用程序配置的服务器IP.因此，构建跨中心的二层互联网络可保留被迁移服务器的IP地址，进而简化迁移过程;

在服务器搬迁期间，经常在给定的时间内，只能将服务器群的一部分服务器迁至新中心，为保证业务连续性，需建立跨中心的服务器集群，构建跨越中心的二层互联网络可实现服务器平滑迁移。

与服务器搬迁类似的情况是"虚拟机迁移".当前，一些服务器虚拟化软件可实现在两台虚拟化的物理服务器之间对虚拟机做动态迁移。迁移至另一中心的虚拟机不仅保留原有IP地址，而且还保持迁移前的运行状态(如TCP会话状态)，所以必须将涉及虚拟机迁移的物理服务器接入同一个二层网络(虚拟机在迁移前后的网关不变)，这种应用场景要求构建跨中心的二层互联网络。

数据中心二层互联设计要点

1.前提要素——现网状态

选择数据中心二层互联方案的前提要素是明确用户在多个数据中心之间具有哪些网络资源。网络资源的不同直接决定了用户将采用何种组网方案：

运营商、大型互联网企业：裸光纤或DWDM传输资源，对应RRPP环网方案或HUB-SPOKE方案;

运营商、大企业、金融、政府机构：MPLS网络，对应VPLS组网方案;

中小企业客户：IP网络，对应VPLS