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高可用解决方案 数据中心高可用网络系统设计 数据中心的故障类型众多，但故障所导致的结果却大同小异。即数据中心中的设备、链路或 server 发生故障，无法对外提供正常服务。缓解这些问题最简单的方式就是冗余设计，可以 通过对设备、链路、Server 提供备份，从而将故障对用户业务的影响降低到最小。 但是，一味的增加冗余设计是否就可以达到缓解故障影响的目的？有人可能会将网络可用性 与冗余性等同起来。事实上，冗余性只是整个可用性架构中的一个方面。一味的强调冗余性 有可能会降低可用性，减小冗余所带来的优点，因为冗余性在带来好处的同时也会带来一些 如下缺点： w 网络复杂度增加 w 网络支撑负担加重 w 配置和管理难度增加 因此，数据中心的高可用设计是一个综合的概念。在选用高可靠设备组件、提高网络的冗余 性的同时，还需要加强网络构架及协议部署的优化，从而实现真正的高可用。设计一个高可 用的数据中心网络，可参考类似OSI 七层模型，在各个层面保证高可用，最终实现数据中心 基础网络系统的高可用，如图1 所示。 网络架构高可用设计 企业在进行数据中心架构规划设计时，一般需要按照模块化、层次化原则进行，避免在 后续规模越来越大的情况再进行大规模的整改，造成时间与投资浪费。 模块化设计 模块化设计是指在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的应用进行 功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，模块之间松耦合，力求在满足业务应用 要求的基础上使网络稳定可靠、易于扩展、结构简单、易于维护。 层次化设计 包括网络架构分层和应用系统分层两个方面。在当前网络及安全设备虚拟化不断完善的情况 下，应用系统分层可完全通过设备配置来实现逻辑分层，不影响网络的物理拓扑。对于网络 架构层次化设计，选择三层架构还是二层架构是不少企业进行数据中心网络建设时面临的难 题。 从可靠性的角度来看，三层架构和二层架构均可以实现数据中心网络的高可用。近年来随着 云计算的逐渐兴起，二层扁平化网络架构更适合云计算网络模型，可以满足大规模服务器虚 拟化集群、虚拟机灵活迁移的部署。二层架构和三层架构两者之间没有绝对的优劣之分，企 业用户可根据自身的业务特点进行选择。也可以先二层，后续针对某些特定的功能分区采用 三层组网。 设备层高可用设计 设备可靠是系统可靠的最基本保证，数据中心核心交换区设备的可靠稳定尤为重要。尽管可 以通过架构、策略、配置等的调整和优化等多种手段降低核心设备的故障几率以及影响范围， 但若要解决最根本的设备本身的软硬件故障，则必须选用数据中心级的网络设备。 关于数据中心级设备，业界还没有标准的定义，但从目前主流网络设备供应商提供的数据中 心解决方案产品可以看出，数据中心级交换机应具备以下特征： 1) 控制平面与转发平面物理分离 控制平面与转发平面硬件物理分离，引擎切换时不影响转发，可实现零丢包。同时控制平面 与转发平面均提供独立的冗余架构，实现控制与转发两级冗余，保证更高的可靠性。 2)关键部件更强的冗余能力 除了引擎和交换网板的冗余外，此类设备的电源一般均可以配置多块，实现N+M 的冗余， 保证电源的可靠性更高；另外风扇的冗余也由原来的风扇级冗余，提高到了风扇框冗余，每 个独立的风扇框内多个风扇冗余。 3)虚拟化能力 数据中心的复杂度越来越高，需要管理的设备也越来越多，设备的虚拟化可将同一层面 （核 心、汇聚、接入）的多台设备虚拟化为一台，进行设备的横向整合，简化设备的配置和管理。 4)突发大流量的缓冲能力 基于CLOS 架构的数据中心级设备对端口的缓存容量进行扩容，并采用了新一代的分布式缓 存机制，将原有的出方向缓存移至入方向，在同样的端口缓存容量条件下，这种分布式的缓 存机制可以更好的缓存多对一的拥塞模型，能够更好的吸收数据中心的突发大流量。 链路层(L2)高可用设计 通过以 H3C IRF2 为代表的虚拟化技术，在不改变传统设计的网络物理拓扑、保证现有布线 方式的前提下，实现网络各层的横向整合，即将交换网络每一层的两台、多台物理设备形成 一个统一的交换架构，减少了逻辑的设备数量，同时实现跨设备的链路捆绑，消除环路的同 时保证链路的高可用。 协议层(L3)高可用设计 数据中心网络的协议层高可用设计可以从以下两个方面考虑： 1）快速检测与切换 为了减小设备故障对数据中心业务的影响、提高网络的可用性，设备需要能够尽快检测到与 相邻设备间的通信故障，以便能够及时采取措施，从而保证业务继续进行。通常情况下，路 由协议中的Hello 报文机制检测到故障所需