大二層網絡-基礎篇

1、傳統數據中心網絡架構：

傳統的數據中心網絡一般都是二層+三層網絡架構，以下圖所示。

   咱們看到這種零售行業的「×××店」形式架構，以及與之相對應的「三層到邊緣」架構，以及咱們下面要談到的「大二層」架構，就至關於「直營店」了。之因此採用這種網絡架構，是由於這種架構很是成熟，相關的二三層網絡技術（二層VLAN+xSTP、三層路由）都是成熟的技術，能夠很容易的進行部署，也符合數據中心分區分模塊的業務特色。

2、服務器虛擬化趨勢：

     因爲傳統的數據中心服務器利用率過低，平均只有10%～15%，浪費了大量的電力能源和機房資源。因此出現了服務器虛擬化技術。

     服務器虛擬化技術是把一臺物理服務器虛擬化成多臺邏輯服務器，這種邏輯服務器被稱爲虛擬機（VM），每一個VM均可以獨立運行，有本身的OS、APP，當前也有本身獨立的MAC地址和IP地址，它們經過服務器內部的虛擬交換機（vSwitch）與外部實體網絡鏈接。

   經過服務器虛擬化，能夠有效地提升服務器的利用率，下降能源消耗，下降客戶的運維成本，因此虛擬化技術目前獲得了普遍的應用。

3、虛擬機動態遷移

       服務器虛擬化對於數據中心網絡來講，也沒啥特別大的影響，無非就是接入的主機規模變大一些而已（原來一臺物理服務器算一個主機，如今每一個VM算一個主機），仍是能夠用二三層網絡架構來鏈接的，規模變大了，多劃分一些二層域就行。

       可是服務器虛擬化以後，帶來了一項伴生的技術，那就是虛擬機動態遷移，這就給傳統的數據中心網絡帶來了很大的麻煩。

       所謂虛擬機動態遷移，就是在保證虛擬機上服務正常運行的同時，將一個虛擬機系統從一個物理服務器移動到另外一個物理服務器的過程。該過程對於最終用戶來講是無感知的，從而使得管理員可以在不影響用戶正常使用的狀況下，靈活調配服務器資源，或者對物理服務器進行維修和升級。

 4、虛擬機動態遷移對網絡的影響

    一旦服務器遷移到其餘二層域，就須要變動IP地址，TCP鏈接等運行狀態也會中斷，原來這臺服務器所承載的業務就會中斷，並且牽一髮動全身，其餘相關的服務器（好比WEB-APP-DB服務器之間都是相互關聯的）也要變動相應的配置，影響巨大。

    可是在服務器虛擬化以後，虛擬機的動態遷移會成爲一種常常出現的場景。爲了保證遷移時業務不中斷，就要求在遷移時，不只虛擬機的IP地址不變，並且虛擬機的運行狀態也必須保持原狀（例如TCP會話狀態），因此虛擬機的動態遷移只能在同一個二層域中進行，而不能跨二層域遷移。而傳統的二三層網絡架構限制了虛擬機的動態遷移只能在一個較小的局部範圍內進行，應用受到了極大的限制。

   爲了打破這種限制，實現虛擬機的大範圍甚至跨地域的動態遷移，就要求把VM遷移可能涉及的全部服務器都歸入同一個二層網絡域，這樣才能實現VM的大範圍無障礙遷移。一個真正意義的大二層網絡至少要能容納1萬以上的主機，才能叫作大二層網絡。