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“超堆叠”云化园区网:高可靠,但无需STP和堆叠


2023-09-07

园区网络高可靠技术的演进

STP(生成树协议)

STP技术

原理:通过生成树协议中的选举机制算法,自动阻塞一部分链路从而破坏环路。

优点:

  1. 具备冗余能力,一根链路故障,流量可切换至另一根备份链路转发
  2. 破坏网络环路,解决广播风暴

缺点:

  1. 通过阻塞端口破坏环路,既浪费链路带宽,又不能实现负载分担
  2. 故障收敛时间最快秒级(RSTP),影响业务流量
  3. 实现原理和配置相对复杂

堆叠(Stacking)

堆叠技术

原理:通过专用的堆叠端口和线缆,将多台交换机虚拟化成一台设备来使用。

优点:

  1. 具备冗余能力,且能实现负载分担转发
  2. 物理拓扑虽然环路,但通过虚拟化技术进行规避,避免发生广播风暴
  3. 故障收敛时间毫秒级,对业务流量影响小

缺点:

  1. 需要专用线缆将堆叠接口互联
  2. 升级需要堆叠组重启,影响业务
  3. 实现原理和配置相对复杂

“超堆叠”网络是什么?

星融元将云网技术引入园区网络,通过改变网络的原有架构,园区网络在保留同等的高可靠特性的前提下,不再需要运行防环协议,也无需借助运维复杂,技术专有的堆叠技术。在云化园区网架构下,集群的规模可以非常大而不必担心堆叠带宽的问题,并且与堆叠架构对外呈现的管理控制面类似,“超堆叠”网络中的交换机使用同一套配置文件模板,具有统一的管理界面,配置将自动同步到集群成员。

云园区网络架构

  • 天然无环:在Spine-Leaf架构基础上组建全三层路由网络,从根源上解决二层网络环路问题
  • 负载分担:采用路由网络天然的ECMP机制,既实现了多链路负载分担,又不增加配置复杂度
  • 快速收敛:基于BFD协议和自研的快速故障转移机制,将故障收敛时间控制在毫秒级之内

应用举例:“超堆叠”网络应用于终端双上行接入的场景

在园区网络建设中,可能包括由计算、存储服务器组成的小规模数据中心,如企业网络的办公网和研发网。和普通上网终端不同,这些服务器需要实现高可靠接入。

“超堆叠”网络应用于终端双上行接入的场景

传统园区一般采用接入交换机做堆叠的方式,而云化园区网络采用更轻量级的MC-LAG方式实现。

  1. 服务器使用两个独立网口双上连到两台Leaf
  2. 服务器两个网口通过Bond实现负载分担转发
  3. 两台Leaf横向互联,同步转发表项,实现跨设备链路聚合

总结:“超堆叠”网络对比传统堆叠架构的优势

堆叠vs超堆叠上架部署配置任务冗余能力软件升级稳定性
传统堆叠网络使用专用线缆通过堆叠接口互联创建集群、主从选举、分裂检测具备链路级和设备级的故障恢复能力需要堆叠组重启,业务会中断控制面集中,故障可能在集群内扩散
“超堆叠”网络(三层路由+ECMP)无需横向互联无需额外配置具备链路级和设备级的故障恢复能力在不中断业务的前提下升级控制面独立,稳定性更高
“超堆叠”网络(MC-LAG)使用业务线缆通过业务接口互联创建MC-LAG组、配置互联接口具备链路级和设备级的故障恢复能力在不中断业务的前提下升级控制面独立,稳定性更高

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