云计算网络基础构架的实践和发展——打造云计算网络基石

传统状况下云计算网络构架会分为三层：接入层、汇聚层和核心层。如下图图示，在接入层以下的两台交换机会进行堆叠，再后面会连接服务器，服务器一般会选用使用两个网卡进行bond之后以双上连的形式连接至2台接入交换机。在接入交换机和聚集交换机之间也会有多条线路的连接，一般而言会存在二层或者三层的接入。前面主要介绍了云计算网络的一些基础概念，接下来将会对于云计算网络的可靠性以及故障定位的方法进行分享。《云计算网络基础构架的实践和发展——打造云计算网络基石》来自互联网同行内容，若有侵权，请联系我们删除！

一、常见的云计算网络架构

二、云计算网络的可靠性和故障定界

三、专有云网络的模块化

四、混合云形成的并网案例

五、云网络架构的演变趋势

一、常见的云计算网络架构

下图所展现是一种常见的云计算网络集群架构。传统状况下云计算网络构架会分为三层：接入层、汇聚层和核心层。如下图图示，在接入层以下的两台交换机会进行堆叠，再后面会连接服务器，服务器一般会选用使用两个网卡进行bond之后以双上连的形式连接至2台接入交换机。在接入交换机和聚集交换机之间也会有多条线路的连接，一般而言会存在二层或者三层的接入。对于带宽收敛比的设计而言，对于千兆集群可以采取1:1无收敛的方法，而针对万兆集群则可以使用收敛比为1:3以及1:2的方案，也或许使用无收敛的设计。从汇聚层再向下连接至核心层，一般状况会使用三层连接。

下图是另外一种比较常用的云计算网络集群架构，在Spine节点和Leaf节点之间可能会存在三层连接，而Spine节点和Core节点之间也可能会存在三层连接，这种网络构架相比于上面提及的构架而言，其扩充粒度要很细，可以明确到一组或者多组进行接入。

想必大家针对Overlay以及Underlay网络都有所了解，物理网络被称为Underlay网络，物理网络建立完成以后必须尽量确保网络拓扑是固定的；而针对Overlay的网络而言，可以基于VXLAN技术建立VPC网络，通过硬件定义跟控制器的方法可以动态地建立虚拟的网络。所建立的网络可以是一个或多个虚拟的网络，可以借助云上不同的租户去定义地址规划或者路由的规划，甚至还可以提供类似于高速通道这样跨VPC之间的互通。Underlay网络的设计基本上就是前面所提及的接入-汇聚-核心构架以及Spine-Leaf架构，而针对Overlay的网络则叙述的是虚拟的层面，提供的实际上是虚拟的路由器和虚拟的交换机，包括其建立起来的可以接入像SLB、RDS、ECS、OCS等云产品的VPC容器。为什么叫做Overlay呢？其实由于Overlay网络是借助VXLAN隧道的封装运行在Underlay物理网络之上的。通过Overlay逻辑端口去组织业务进行资源编排就可以形成出特别丰富的基于Overlay网络的产品。

二、云计算网络的可靠性和故障定界

前面主要介绍了云计算网络的一些基础概念，接下来将会对于云计算网络的可靠性以及故障定位的方法进行分享。

对于云计算系统的物理网络而言，其可靠性可以分为以下的几类：

多线路，常见二层的LACP，也就是链路聚合，对于三层则使用等价路由。设备HA，从体系结构来讲，分布式的多框、多接口的设施无法提供多主控、多接口板这样的方法，还可以提供类似于堆叠技术跟多机之间的双机热备以及多机的转储或者多机堆叠的方法，还可以提供VRRP的链路切换。探测和切换模式，实际上在网络配置交付以后，如果远端出现了难题，为了缓解链路上的负载均衡并且主备切换的弊端，可以采用包括NQA+Track这样的探测技术，这样可以对于静态路由的配置通过不同的优先级和NQA探测方法看到远端节点不可达的之后进行路由切换。除此之外，在探索至某台设施发生故障的之后就可以进行故障隔离，可以推动端口级以及设施级的故障隔离，保证流量可以走备份以及冗余链路进而导致流量中断，当然，这种状况下或许对于流量带宽导致一定的代价。巡检和检测，针针对Overlay和Underlay的网络会提供主动探测的模式，还有针对设备的日常日志告警的预测。设备在运行中通常会报这些的日志和告警，将这种信息采集起来以后结合云系统的业务流量可以挖掘出这些故障的可能性、已经发生的故障还有针对将来或许出现故障的预测。还可以进行流量预测，并且基于此推断云系统的网络是否发生了一些问题。如下图图示的是常用的网络集群故障点分布图，云计算平台的网络故障点主要集中在图示中标号的几个位置：

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