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技术编程|网络架构，是数据中心的“神经脉络”( 二 )


如果遇到一种极端的情况 ， 在多级数据中心使用MPLS V.PN网络对接 ， 让前端和后端的流量“分流”时 ， 这种前端和后端IP地址段一“交叉” ， 分流就会显得极其麻烦 。
综上所述 ， 每一种分区的方式 ， 都有自己的优点和缺点 ， 所以也要按照实际情况进行分区 。
03 数据中心常用网络架构
A.扁平化组网
对于功能单一 ， 服务器数量小于300台的小型数据中心来说 ， 通常情况下都会采用两层式的扁平化组网 。 也就是汇聚设备担任网关 ， 接入设备就是一个二层设备 ， 打通二层通道的功能 。 对于扁平化的组网 ， 也分为比较传统的VRRP+MSTP ， 和“堆叠+链路捆绑”两种方式进行组网设计 。
第一种就是VRRP+MSTP的结构 ， 如下图所示：
相比起第一种非常传统的MSTP+VRRP的架构 ， 第二种“胖树”结构 ， 则是当前数据中心扁平化组网的常用结构 。 它的思路是：汇聚交换机必然堆叠 ， 接入交换机按需堆叠 ， 所有冗余链路必须捆绑 ， 形成一个“胖树”状结构 。 它的优点就是 ， 既保证了设备的冗余性 ， 提升带宽性能 ， 也能从根本上防止二层环路 。 但是 ， 要实现设备的堆叠 ， 这个对硬件有要求 ， 所以 ， 这种“胖树”状结构的组网 ， 成本比起第一种来说要高不少 。

技术编程|网络架构，是数据中心的“神经脉络”
本文插图

B.三层组网架构
对于大型数据中心 ， 功能多样 ， 且要进行功能分区的场合 ， 就会采用标准的三层架构 。
在这种组网方式中 ， 交换核心区是整个数据中心网络的枢纽 ， 核心设备通常部署2-4台大容量高端框式交换机 ， 可以是独立部署 ， 也可以通过堆叠技术后成组部署（但是考虑到核心和汇聚之间都是三层连接 ， 且堆叠有一定裂开风险 ， 所以一般核心都会采用独立部署的方式 ， 即核心之间只和汇聚之间有互联 ， 核心之间无互联）
分区内的汇聚层和接入层通过堆叠实现二层破环 。
下图为大家展示了一个当前主流的数据中心三层组网架构图：
刚才的拓扑图中 ， 各个大区域之间的防火墙采用了旁路的连接方式 。 防火墙采用旁路连接的目的 ， 也是为了提升可扩展性 ， 并且可以兼容动态路由 。 而这种结构 ， 要想实现核心—汇聚—接入之间的流量进入防火墙 ， 就需要使用VRF在汇聚交换机上隔离路由了 。 所以 ， VRF在这个地方 ， 起到的作用是隔离路由 ， 起到一个“化旁路为串联”的作用 。
本文的难点 ， 也正好是汇聚交换机上使用VRF时 ， 这个业务流的逻辑图如何画出 。 实际上 ， 我本人在刚接到这个项目的时候 ， 也是花了一段时间来理解这个VRF和旁路防火墙之间的关系的 。 下面我可以简单为大家说一下划业务流的方法 。
所谓“单一等保” ， 实际上就是汇聚下方的所有业务网段可以直接访问 ， 流量无需经过防火墙控制 。 在这种情况下 ， 就只需要一个VRF ， 把汇聚—核心和汇聚—防火墙之间的流量隔离开即可 。
物理连接图如下：
由于汇聚、接入 ， 包括防火墙做了双机或者堆叠 ， 所以在此时可以将汇聚、接入先暂时画成单个设备 ， 这样物理结构就不会太复杂了 。
然后 ， 去掉汇聚层设备的图标 ， 用一个方框来代替 。 在方框内部添加两个小方框 ， 代表两个拥有独立三层路由的虚拟设备 ， 与核心连接的是全局路由 ， 与接入连接的是VRF路由 。 然后 ， 防火墙上“画出”两条线 ， 分别与“全局路由”小框和“VRF”小框互联 。 防火墙与汇聚连接的两条线 ， 可以是不同的物理接口 ， 也可以是不同的子接口 。 如下图所示：
最后 ， 去掉汇聚层设备位置的大方块 ， 将防火墙“塞”在“全局路由”小框和“VRF”小框之间 ， 这样 ， 一个单一等保级别的 ， 化旁路为串联的流量图就完成了 。
两个等保级别 ， 这就要求了两个等保级别内的业务在互访时 ， 流量需要经过防火墙 。 这里你就要记住：一个等保一个VRF ， 不同等保级别的流量要放在不同的VRF内 。


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