网络数据包最终都是跑在物理网络上。物理网络的特性,例如带宽,MTU,延时等,最终直接或者间接决定了虚拟虚拟网络的特性。可以说物理网络决定了虚拟网络的“天花板”。在Mirantis对OpenStack Neutron的性能测试报告中可以看出,网络设备的升级和调整,例如采用高速网卡,配置MTU9000,可以明显提高虚拟网络的传输效率。在对网络性能进行优化时,有些物理网络特性可以通过升级设备或线路来提升,但是有些与网络架构有关。升级或者改动网络架构带来的风险和成本是巨大的,因此在架设数据中心初始,网络架构的选择和设计尤其需要谨慎。另一方面,在设计虚拟网络时,不可避免的需要考虑实际的物理网络架构,理解物理网络架构对于最终理解虚拟网络是不可缺少的。
接下来我将分几次说一说自己对数据中心网络架构的认识,想到哪说到哪,不对的地方请大家指正。
传统数据中心网络架构
在传统的大型数据中心,网络通常是三层结构。Cisco称之为:分级的互连网络模型(hierarchical inter-networking model)。这个模型包含了以下三层:
- Access Layer(接入层):有时也称为Edge Layer。接入交换机通常位于机架顶部,所以它们也被称为ToR(Top of Rack)交换机,它们物理连接服务器。
- Aggregation Layer(汇聚层):有时候也称为Distribution Layer。汇聚交换机连接Access交换机,同时提供其他的服务,例如防火墙,SSL offload,入侵检测,网络分析等。
- Core Layer(核心层):核心交换机为进出数据中心的包提供高速的转发,为多个汇聚层提供连接性,核心交换机为通常为整个网络提供一个弹性的L3路由网络。