精简高效的云化园区网络架构

如下图所示，在采用了开放网络架构的云化园区网络中，全部采用CLOS结构的组网模型。

以一个园区为例：

1、从楼层到整个园区，是个三级/四层的Clos网络（Leaf-Spine结构的网络）：

• 在楼层范围内，接入层交换机作为Leaf（也可称为接入Leaf），楼层汇聚交换机作为Spine（也可称为楼层Spine），构成第一级的Clos网络；
• 在楼栋范围内，楼层汇聚交换机作为Leaf，楼栋汇聚交换机作为Spine（也可称为楼栋Spine），构成第二级的Clos网络；
• 在园区范围内，楼栋汇聚交换机作为Leaf，园区汇聚交换机作为Spine（也可称为园区Spine），构成第三级的Clos网络；

2、随着园区规模的从小到大，这个多级的Clos网络能够从一级横向扩展至多级，使得网络能够接入的终端数量从几十个到几十万个不等，并且，扩展的过程中，原有的网络架构完全保持不变，新扩展的模块与原有模块架构完全一致，从而最大限度地降低了维护的复杂度；

3、基于其横向扩展能力，这个多级Clos网络完全采用盒式的单芯片交换机来搭建，彻底抛弃了传统网络架构中各种规模的框式设备，从而在最大限度上避免了框式网络硬件带来的高昂成本；

4、在图中所示的三级Clos网络中，任意两个终端之间的通信可保证在1跳（最优情况）到7跳（最坏情况）之内完成，并且因为路由结构的设计，所有的网络通信会充分利用所有的物理线路，因此网络通信质量是高性能、高可靠且可以预测的，从而在最大限度上确保了网络提供服务的质量。

• 利用Clos结构，云化园区网络是一个天然无环的网络，因此，相较于同样规模的传统架构园区网络，无需浪费掉一半的线路资源，即，在同等线路带宽的投入下，云化园区网络可接入终端的数量是传统园区网络的一倍（或者，在同等接入终端数量的前提下，云化园区网络所需要投入的带宽资源是传统园区网络的一半）；
• 如前所述，借助IP协议的各种L3能力，无环的云化园区网络能够做到超大规模，网络中交换机的数量不再受STP的理论限制，几百台、上千台的交换机组成的云化园区网络能够接入几十万的终端，组建超大规模的园区网络；
• 最后，当将网络中各种额外的复杂因素去除掉以后，整个网络的建设与运维难度都会大幅度降低，节省网络建设者的综合成本。

在云化园区网络架构中，我们也彻底的抛弃了堆叠方案，采用基于L3能力实现的一种可靠度更高、复杂度约等于零的方案：

• 接入终端并不需要为此方案做出任何调整，依然是通过两条（或多条）的线路、采用通用的Bond技术，上连到不同的接入Leaf上去；
• 接入Leaf通过使用ARP学习、32位主机路由、BGP同步等功能，利用L3网络天然的高可靠、多路径能力，达到跟传统堆叠一样的效果；
• 因为不涉及复杂的堆叠软件的开发，因此系统的稳定性非常高，不会因为复杂的堆叠逻辑引入潜在的Bug，因此是一个可靠性更高的方案；
• 利用L3网络的ECMP负载分担能力，可以充分利用交换机之间的所有带宽传递报文，使得网络性能更高；
• 对于网络管理员来说，不需再陷入到堆叠复杂的组网逻辑、纷繁的设备配置、脆弱的状态同步等机制中无法自拔。