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原创

二层网络的意义

2024-08-30 09:39:41
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IDC为何需要大二层网络

在开始之前,首先要明确一点,大二层网络基本上都是针对数据中心场景的,​因为它实际上就是为了解决数据中心的服务器虚拟化之后的虚拟机动态迁移这一特定需求而出现的​。对于普通的园区网之类网络而言,大二层网络并没有特殊的价值和意义(除了某些特殊场景,例如WIFI漫游等等)。

传统的方法为何无法完成大二层

传统的网络结构采用的是vlan+xSTP的方法。虚拟机只能在同个vlan的物理机中迁移,迁移范围较小。

vlan解决的是隔离广播域。
xSTP解决的是破坏环路。xSTP协议只适用于不超过50个网络设备的结构。

如果采用vlan+xSTP的方法实现了大二层,同一个大二层,广播域又扩大了,xSTP收敛速度太慢了。

实现大二层的技

  • 釜底抽薪派
  • 移花接木派
  • 瞒天过海派

多种技术的使用场景:

釜底抽薪

不使用xSTP,xSTP是为了解决环路的问题,产生环路的原因是为了设备链路冗余。采用堆叠的方法保障设备冗余,从而不产生环路,不使用xSTP协议,扩大规模。

又可以理解为网络设备虚拟化,将多台网络设备虚拟成为一台网络设备。

优点是实现方便,缺点是网络规模较小,厂商私有技术。

移花接木

路由化二层转发技术,借鉴了三层网络的逻辑破环方式,将三层的路由转发机制,引入到二层中,解决二层环路的问题。所以是允许环路,但是不需要使用xSTP协议。

使用L2 over L3的方法,如Trill或SPB,解决环路的问题,可以理解使用L3的路由去完成L2的内容。Trill需要Trill交换机,运行ISIS协议,读取Trill数据包中的nickname,来选择目的端。

优点是协议是IETF,缺点是需要购置Trill交换机。

瞒天过海

采用Overlay的思路。Vxlan或NVGRE和STT都是Overlay的思路。
Overlay网络可以理解为在Underlay网络之上构建的一个巨大的二层交换机。

所有的虚拟机相当于直接连接在二层交换机中,不存在环路。

虚拟机的动态迁移,相当于交换机的一个端口移动到另一个端口中。

vxlan两端连接的设备可以看做是连接在一个大的交换机中。

跨数据中心的大二层实现

对于跨数据中心,釜底抽薪比较难实现,相当于需要将两个数据的核心设备进行堆叠。

移花接木未看懂。

瞒天过海没有任何问题,无视是否跨数据中心还是同数据中心,所以采用最多。

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在开始之前,首先要明确一点,大二层网络基本上都是针对数据中心场景的,​因为它实际上就是为了解决数据中心的服务器虚拟化之后的虚拟机动态迁移这一特定需求而出现的​。对于普通的园区网之类网络而言,大二层网络并没有特殊的价值和意义(除了某些特殊场景,例如WIFI漫游等等)。

传统的方法为何无法完成大二层

传统的网络结构采用的是vlan+xSTP的方法。虚拟机只能在同个vlan的物理机中迁移,迁移范围较小。

vlan解决的是隔离广播域。
xSTP解决的是破坏环路。xSTP协议只适用于不超过50个网络设备的结构。

如果采用vlan+xSTP的方法实现了大二层,同一个大二层,广播域又扩大了,xSTP收敛速度太慢了。

实现大二层的技

  • 釜底抽薪派
  • 移花接木派
  • 瞒天过海派

多种技术的使用场景:

釜底抽薪

不使用xSTP,xSTP是为了解决环路的问题,产生环路的原因是为了设备链路冗余。采用堆叠的方法保障设备冗余,从而不产生环路,不使用xSTP协议,扩大规模。

又可以理解为网络设备虚拟化,将多台网络设备虚拟成为一台网络设备。

优点是实现方便,缺点是网络规模较小,厂商私有技术。

移花接木

路由化二层转发技术,借鉴了三层网络的逻辑破环方式,将三层的路由转发机制,引入到二层中,解决二层环路的问题。所以是允许环路,但是不需要使用xSTP协议。

使用L2 over L3的方法,如Trill或SPB,解决环路的问题,可以理解使用L3的路由去完成L2的内容。Trill需要Trill交换机,运行ISIS协议,读取Trill数据包中的nickname,来选择目的端。

优点是协议是IETF,缺点是需要购置Trill交换机。

瞒天过海

采用Overlay的思路。Vxlan或NVGRE和STT都是Overlay的思路。
Overlay网络可以理解为在Underlay网络之上构建的一个巨大的二层交换机。

所有的虚拟机相当于直接连接在二层交换机中,不存在环路。

虚拟机的动态迁移,相当于交换机的一个端口移动到另一个端口中。

vxlan两端连接的设备可以看做是连接在一个大的交换机中。

跨数据中心的大二层实现

对于跨数据中心,釜底抽薪比较难实现,相当于需要将两个数据的核心设备进行堆叠。

移花接木未看懂。

瞒天过海没有任何问题,无视是否跨数据中心还是同数据中心,所以采用最多。

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