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星融元-云化园区网络解决方案

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

星融元云化园区网络采用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。

传统架构园区网络与云化园区网络对比图
  • 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。
云化园区网络架构中抛弃堆叠方案

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。

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