一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法与系统，涉及网络架构技术领域，主要包括：采用leaf

【技术实现步骤摘要】
一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法与系统


[0001]本专利技术涉及网络架构
，具体涉及一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法与系统。

技术介绍

[0002]当前数据中心的流量主要分为东西向(虚拟机之间的流量)流量和南北向流量(虚拟机访问资源池外部资源的流量)，由于云计算业务分布式的特点，带宽占用最大的也主要是东西向流量。东西向流量存在以下几个特点：1、部分东西向流量(存储类的业务)具有低时延、高吞吐的特点；2、东西向流量存在多打一的现象；3、由于数据中心规模比较大，考虑到成本和收益，TOR交换机多数采用非对称带宽设计，既上下行带宽不一致(一般收敛比为1：3)。传统数据中心的网络架构一般是服务器L3网关直接在核心交换机或者所有层级的交换机两两做堆叠+动态路由协议做打通。
[0003]基于上述描述，传统的数据中心网络架构已经不能满足当前数据中心业务特点，尤其是现在的分布式的云计算业务。

技术实现思路

[0004]为解决现有云计算服务中存在的问题，提高东西向流量的质量并降低故障风险，本专利技术提出了一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法，包括：
[0005]采用leaf
‑
spine作为通讯模块的网络架构，在各层级交换机之间以三层单端口互联地址的形式搭建EBGP邻居，并以EBGP承载等价路由；
[0006]通过EBGP邻居关系下的边沿交换机将虚拟机的南北向流量传输至网络功能区和公网对接。
[0007]进一步地，所述通讯模块中服务器的网络层网关搭建至leaf交换机上。
[0008]进一步地，所述服务器的网段规划根据预留服务器装机地址进行位数规划。
[0009]进一步地，spine交换机和leaf交换机的AS使用ASN中的私有ASN号段。
[0010]进一步地，当数据中心中含有多个leaf
‑
spine网络架构下的通讯模块时，同一模块下spine交换机的ASN具有相同性，leaf交换机的ASN具有唯一性，跨模块下leaf交换机的ASN可复用，spine交换机的ASN不可复用。
[0011]进一步地，在南北向流量传输至网络功能区后，南北向流量还需经过nat转换以及防火墙、IPS防护处理。
[0012]本专利技术还提出了一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建系统，包括：
[0013]架构搭建模块，用于以leaf
‑
spine为网络架构搭建通讯模块；
[0014]链路设置模块，用于在各层级交换机之间以三层单端口互联地址的形式搭建EBGP邻居，并以EBGP承载等价路由；
[0015]通过链路设置模块搭建的EBDG邻居链路关系通过边沿交换机将虚拟机的南北向流量传输至网络功能区和公网对接。
[0016]进一步地，spine交换机和leaf交换机的AS使用ASN中的私有ASN号段。
[0017]进一步地，当数据中心中含有多个leaf
‑
spine网络架构下的通讯模块时，同一模块下spine交换机的ASN具有相同性，leaf交换机的ASN具有唯一性，跨模块下leaf交换机的ASN可复用，spine交换机的ASN不可复用。
[0018]进一步地，在南北向流量传输至网络功能区后，南北向流量还需经过nat转换以及防火墙、IPS防护处理。
[0019]与现有技术相比，本专利技术至少含有以下有益效果：
[0020](1)本专利技术所述的一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法与系统，直接使用EBGP作为等价路由承载协议，可以拆除各个层级交换机的堆叠，即使某台交换机出现故障，由于采用EBGP的链路关系，只是流量的负载分担路径减少一个，但对于业务整体并无太大影响，同时，相较于传统的L3网关落在核心交换机上的方式，减少了二层广播域进一步缩小的故障影响范围；
[0021](2)使用leaf
‑
spine之间的三层但端口建立EBGP邻居，通过EBGP作为等价路由承载协议实现高可用和负载负担，而不依赖与任务IGP协议来建立EBGP连接，则减少了依赖和故障点；
[0022](3)采用EBGP作为路由承载协议，在平滑扩张方面也更具有优势，对于后期网络业务的增配影响最小。
附图说明
[0023]图1是一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法的步骤图；
[0024]图2是一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建系统的结构图；
[0025]图3是单通讯模块下AS规划示例图。
具体实施方式
[0026]以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0027]实施例一
[0028]随着云计算业务的不断发展，数据中心的规模越来越大，东西向流量的占比也越来越重要，原有的数据中心堆叠+动态路由协议的架构因为堆叠技术的不成熟以及配置复杂性，已经不适合承载现有的云计算数据中心业务。而且，随着云计算业务的快速增长，对于架构的扩展性、运维标准化和部署自动化的需求也越来越急切。因此，如图1所示，本专利技术提出了一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法，主要包括：
[0029]采用leaf
‑
spine作为通讯模块的网络架构，在各层级交换机之间以三层单端口互联地址的形式搭建EBGP邻居，并以EBGP承载等价路由；
[0030]通过EBGP邻居关系下的边沿交换机(edge)将虚拟机的南北向流量传输至网络功能区(server)和公网(Internet)对接。
[0031]其中，东西向流量为虚拟机(也即是服务器)之间的流量和南北向流量为虚拟机访问资源池外部资源的流量。
[0032]本专利技术之所以弃用了传统的网络架构，是因为传统数据中心中，网络层(L3)是落
在核心交换机上的，这就导致了二层广播域过大，而加之当前数据中心的不断扩大，使得一旦发生广播风暴后故障影响面会比较大。同时，传统的堆叠+动态路由协议的架构还存在故障恢复时间长、业务损失不可控、扩展性差的问题。
[0033]因此，本专利技术提出了基于CLOS架构的数据中心网络架构，其以leaf
‑
spine为主体构建CLOS架构下EBGP的交换机间邻居关系，从而拆除了各层交换机之间的堆叠，这样一来单台设备的故障只会使得ECMP的传输路径减少一个，而不会影响整体业务，从而并避免了可能因为堆叠技术不成熟而对大面积业务产生的影响。同时，使用EBGP承载路由，通过EBGP
‑
ECMP(等价路由)实现高可用和负载的负载分担。相较于传统网络架构，本专利技术将网络层网关落在leaf交换机(采用TOR架构)上，其下行端口为48个，但考虑端口预留和单机柜的上服务器数量，一般只下挂44台服务器，将收敛比扩大至3：1左右。同时服务器的网络段考虑到预留服务器装机地址，一般规划为26位或25位，整个通讯模块最大服本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法，其特征在于，包括：采用leaf
‑
spine作为通讯模块的网络架构，在各层级交换机之间以三层单端口互联地址的形式搭建EBGP邻居，并以EBGP承载等价路由；通过EBGP邻居关系下的边沿交换机将虚拟机的南北向流量传输至网络功能区和公网对接。2.如权利要求1所述的一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法，其特征在于，所述通讯模块中服务器的网络层网关搭建至leaf交换机上。3.如权利要求2所述的一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法，其特征在于，所述服务器的网段规划根据预留服务器装机地址进行位数规划。4.如权利要求1所述的一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法，其特征在于，spine交换机和leaf交换机的AS使用ASN中的私有ASN号段。5.如权利要求4所述的一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法，其特征在于，当数据中心中含有多个leaf
‑
spine网络架构下的通讯模块时，同一模块下spine交换机的ASN具有相同性，leaf交换机的ASN具有唯一性，跨模块下leaf交换机的ASN可复用，spine交换机的ASN不可复用。6.如权利要求1所述的一种基于CLOS架构的数据中心网络架构搭建方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊强，
申请(专利权)人：天翼云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：