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什么是CLOS架构


2023-05-22

CLOS架构是一种用于构建高性能、高可靠性数据中心网络的拓扑结构。本文将介绍CLOS架构的基本概念、特点和应用场景,以帮助读者更好地了解CLOS架构。

什么是CLOS架构

CLOS架构是一种用于构建高性能、高可靠性数据中心网络的多级交换网络拓扑结构。通常情况下,CLOS架构由三个层级组成:输入层,中间层和输出层。CLOS交换架构可以做到严格的无阻塞(Non-blocking)、可重构(Re-arrangeable)、可扩展(Scalable)。

对比于传统垂直的三层的数据中心网络架构,Clos架构更加扁平,非常适合水平扩展,迎合了当下数据中心场景的业务需求。

目前比较流行的Clos架构是Spine-Leaf架构,虽然它看起来是两层,但考虑到实际上链路跑的都是双向流量,你可以把它看做一个“对折后”的三层Clos架构。两层交换机之间是全互联(Full-mesh)。

CLOS架构的优势特点

Clos网络架构解决了三大问题:第一是通过扁平高度可扩展的架构解决以往核心交换机的性能瓶颈;第二是实现了无阻塞;第三是可以全部通过中高端的盒式交换机,替代机框式交换机,形成大型高性能数据中心组网络解决方案,减少网络的总拥有成本,同时降低了架构复杂度,简化运维。

CLOS架构的应用场景

当前,Clos架构结合开放的白盒交换机,成为了全球顶级云数据中心的主流网络解决方案。

例如Meta(Facebook) 曾在公开文档中介绍了他们的数据中心架构:一个五级的Clos,根据前文所述,将五级“折叠”一下,实际上可以算成三层网络架构,分别是架顶(TOR)-Leaf-Spine层。每个TOR交换机和其所连接的服务器组成为了一个Pod,当需要扩容时,只需增加Pod即可。高度模块化的设计大大简化了运维难度,提高了数据中心整体的可靠性。因为采用白盒交换机设备组网,硬件架构简单,稳定,整体成本可控。

“Clos网络架构+白盒交换机”的组网模式已有了数十年的头部云服务商数据中心的经验积累和大规模部署案例,技术发展已经相对成熟,技术红利正在向更广大场景的覆盖。

星融元作为开放网络的先行者和推动者,致力于提供软硬件一体的一站式开放网络解决方案,借助于自研的企业级SONiC发行版(AsterNOS)和1G-800G 的系列化的交换机产品,可覆盖从公有云,私有云,运营商云承载网,AI智算中心集群网络,到企业/校园园区接入,智能网关等各个场景。

私有云网络方案

该方案采用CX-N系列全盒式设备构建CLOS架构网络,单Pod采用CX308P-48Y-N与CX532P-N或CX564P-N型号组合可以支持768台或1536台主机双上行接入,支持虚机条目最大10W+;同时还可以利用CX-N系列交换机构建二级正交CLOS网络进行多Pod扩展,以实现更大规模的网络接入能力;结合BGP等价路由负载、MC-LAG、Monitor-Link联动等技术实现接入层和汇聚层的高可靠保护机制。

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