数据中心网络高可用技术
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服务器高可用性架构设计避免单点故障在现代互联网时代,服务器扮演着重要的角色,而服务器的高可用性架构设计是确保系统持续稳定运行的关键。
为了避免单点故障对系统的影响,各种技术和策略被广泛应用在服务器架构设计中。
本文将探讨一些常用的方法和技术,帮助读者了解如何设计高可用性架构以确保系统的稳定性和可靠性。
1. 概述服务器高可用性架构设计的目标在于通过提供冗余、监控和故障转移等机制,最大程度地减少系统的中断时间。
一旦出现单点故障,冗余机制可以自动接管故障节点,确保系统依然可用,从而保证企业的连续运营。
2. 服务器冗余设计冗余设计是服务器高可用性架构设计的核心之一。
通过冗余,即使一个节点发生故障,系统仍然可以继续运行。
以下是几种常用的冗余设计方法:2.1 冗余硬件通过使用冗余硬件来确保服务器的高可用性。
可以通过配置冗余电源、硬盘、网络设备等,确保系统在硬件故障时可以无缝切换到另一台设备上。
2.2 冗余网络使用冗余网络来确保服务器高可用性。
通过使用多个网络接口卡,将服务器连接到不同的交换机或路由器上,当一个网络设备发生故障时,其他设备可以提供备用网络路径,确保系统的可用性。
2.3 冗余数据中心建立冗余数据中心是确保服务器高可用性的重要手段。
通过在不同的地理位置建立备用数据中心,即使一个数据中心发生故障,系统可以在其他数据中心上继续运行。
3. 监控与故障检测除了冗余设计之外,监控和故障检测也是服务器高可用性的关键因素。
以下是几个常用的监控和故障检测方法:3.1 服务器状态监控通过实时监控服务器的状态,可以及时发现问题并采取相应的措施。
可以使用监控工具来监测服务器的CPU利用率、内存使用率、磁盘空间等指标,一旦超过阈值就可以及时进行报警和处理。
3.2 故障检测与自动故障转移可以使用故障检测工具来监测服务器的可用性。
一旦发现故障,系统可以自动触发故障转移,将请求转发到备用服务器上,从而避免单点故障对系统的影响。
4. 负载均衡负载均衡是服务器高可用性架构设计中的重要技术之一。
数据中心网络架构在当今信息化时代,数据的存储和处理变得尤为重要。
数据中心作为存储和处理大量数据的关键设施,其网络架构的设计和优化对于数据中心的性能和可靠性至关重要。
本文将从数据中心网络的概述、架构设计原则、常见的网络架构模式以及未来发展趋势等方面进行讨论。
一、概述数据中心网络是指将数据中心内的各种设备(包括服务器、存储设备、交换机等)以及用户终端设备连接起来的网络系统。
其主要功能包括数据交换、负载均衡、故障切换等。
一个高效的数据中心网络可以提供高带宽、低延迟、可扩展性强的网络服务。
二、架构设计原则在设计数据中心网络架构时,需要考虑以下原则:1. 高带宽:数据中心网络需要能够支持大量的数据传输,因此必须具备高带宽的特性,以满足数据中心内部的大流量需求。
2. 低延迟:对于数据中心来说,实时性是非常重要的,因此网络的延迟必须尽量低,以确保数据的及时传输和处理。
3. 可靠性:数据中心网络需要具备高可靠性,以防止单点故障导致整个数据中心无法正常工作。
因此,需要采用冗余设计、故障切换等机制来保证网络的可用性。
4. 可扩展性:数据中心网络需要具备良好的可扩展性,以便能够根据业务需求随时添加新的设备和扩展网络规模。
5. 简洁性:数据中心网络的设计应尽量简洁,减少不必要的复杂性和冗余,以提高网络的管理和维护效率。
三、常见的网络架构模式目前,常见的数据中心网络架构模式主要包括三层架构、对等架构和叶脊架构。
1. 三层架构三层架构是一种传统的数据中心网络架构,包括核心层、汇聚层和接入层三个层次。
核心层负责网络的高速转发和跨数据中心的互联。
汇聚层负责连接核心层和接入层,并提供路由和负载均衡等功能。
接入层连接用户终端设备,为其提供网络服务。
三层架构具有较好的可扩展性和容错性,但也存在着网络传输路径较长和延迟较大等缺点。
2. 对等架构对等架构是一种新兴的数据中心网络架构,通过将网络交换机分布在各个服务器之间,实现了直接的点对点通信。
什么是数据中心及数据中心的特点数据中心是一个集中存储、管理和处理大量数据的物理或者虚拟设施。
它通常由大型服务器、网络设备、存储设备和其他相关硬件组成,以提供高效的数据处理和存储能力。
数据中心是现代信息技术基础设施的核心,为各种组织和企业提供数据存储、处理、备份和网络服务。
数据中心的特点如下:1. 高度可靠性:数据中心通常采用冗余设计,包括冗余供电系统、冗余网络连接、冗余存储设备等,以确保在硬件故障或者网络中断的情况下仍能保持高可用性和连续性。
2. 高安全性:数据中心通常采用严格的安全措施,包括物理安全措施(如门禁系统、安全摄像头、防火墙等)和网络安全措施(如入侵检测系统、防护墙等),以保护存储在其中的敏感数据免受未经授权的访问和攻击。
3. 高性能:数据中心的服务器和网络设备通常具有强大的计算和传输能力,以满足大规模数据处理和传输的需求。
同时,数据中心还通过优化硬件和软件配置来提高数据处理和存储的效率,以实现高性能和低延迟。
4. 可扩展性:数据中心需要具备良好的可扩展性,以便根据业务需求灵便增加或者减少服务器、存储设备和网络设备等资源。
可扩展性是数据中心能够适应不断增长的数据量和用户需求的重要特点。
5. 高能效性:数据中心通常消耗大量的电力和冷却资源,为了提高能源利用效率和降低运营成本,现代数据中心采用了各种节能技术,如虚拟化技术、智能温控系统、绿色能源等,以减少能源消耗和碳排放。
6. 灾备能力:数据中心通常具备灾备能力,即在自然灾害、硬件故障或者人为错误等意外情况下能够快速恢复和保护数据。
为了实现灾备能力,数据中心通常采用数据备份、异地复制、容灾测试等措施。
7. 管理和监控:数据中心需要具备完善的管理和监控系统,以实时监测服务器、网络和存储设备的运行状态,及时发现和解决问题,确保数据中心的稳定运行和高效管理。
综上所述,数据中心是一个具备高可靠性、高安全性、高性能、可扩展性、高能效性、灾备能力以及良好的管理和监控系统的设施,它为各种组织和企业提供数据存储、处理和网络服务,并成为现代信息技术基础设施的核心。
互联网行业的网络容错与冗余技术互联网的快速发展和普及给人们的生活带来了很多便利,但同时也带来了一些问题,比如网络的不稳定性和数据的丢失。
为了解决这些问题,互联网行业不断在网络容错和冗余技术上进行创新和改进。
本文将探讨互联网行业中常见的网络容错和冗余技术,并分析其应用和优势。
一、网络容错技术1. 高可用性技术高可用性技术是指互联网系统在面对网络中断或硬件故障时仍然能够运行的能力。
在实现高可用性的过程中,主要有以下几种技术:(1)负载均衡:通过将请求分发到多个服务器上,以实现对用户请求的平衡负载,提升系统的处理能力和稳定性。
(2)故障转移:一旦服务器出现故障,系统能够自动将请求转移到备份服务器上,确保服务的连续性。
(3)热备份:在主服务器发生故障时,备份服务器能够立即接管主服务器的工作,避免服务中断。
主备服务器之间通过心跳机制实现实时的状态同步。
2. 容错路由技术容错路由技术是指通过多条路径将数据传输到目的地,当某一条路径发生故障时,可以选择备用路径进行数据传输。
容错路由技术主要有以下几种:(1)多路径路由:源节点将数据同时发送到多个相邻节点,并根据不同的路径质量选择最优路径进行传输。
(2)路由备份:当某一节点发现网络中断时,可以选择备份节点进行数据传输,确保数据能够准确快速地到达目的地。
3. 容错协议技术容错协议技术是指通过合理设计和选择网络协议,使得互联网能够在面对故障和攻击时自动恢复或提供可靠的数据传输。
常用的容错协议技术包括:(1)UDP容错协议:UDP协议在数据传输过程中不对数据进行确认和重传,速度快,但不保证数据的可靠传输。
通过在应用层使用冗余校验方法,可以提高UDP传输的可靠性。
(2)TCP容错协议:TCP协议通过使用确认、重传和拥塞控制等机制,保证了数据的可靠传输。
当网络中断时,TCP协议能够自动重传丢失的数据,确保数据的完整性。
二、网络冗余技术网络冗余技术主要是为了保证系统的可用性和数据的安全性,在网络出现故障或攻击时能够进行自我修复和保护。
什么是数据中心及数据中心的特点数据中心是一个集中存储、管理和处理大量数据的设施,它提供了计算、存储、网络和安全等基础设施,以支持各种业务应用和信息技术服务。
数据中心的特点主要包括以下几个方面:1. 高可靠性和可用性:数据中心采用冗余设计,包括备份电源、网络设备、存储设备等,以确保在设备故障或自然灾害等情况下,数据中心仍能正常运行。
同时,数据中心还采用高可用性的架构,如集群、负载均衡等技术,以确保业务的连续性和可用性。
2. 大规模的存储和处理能力:数据中心通常拥有大规模的存储设备,如磁盘阵列、磁带库等,可以容纳海量的数据。
同时,数据中心还配备了大量的服务器和计算资源,以支持各种业务应用和数据处理需求。
3. 高速的网络连接:数据中心内部的设备之间需要高速、稳定的网络连接,以实现数据的传输和交换。
数据中心通常采用光纤网络、以太网等高速网络技术,以满足大规模数据的传输和处理需求。
4. 安全性和隐私保护:数据中心是存储大量敏感数据的地方,因此安全性和隐私保护是其重要特点之一。
数据中心采取多层次的安全措施,如物理安全措施(如门禁、监控系统)、网络安全措施(如防火墙、入侵检测系统)以及数据加密等技术,以确保数据的安全和隐私。
5. 灵活的扩展性:随着业务的发展和数据量的增长,数据中心需要具备灵活的扩展性,以适应不断变化的需求。
数据中心通常采用模块化设计,可以根据需求逐步扩展存储、计算和网络等资源,以满足不同规模和业务需求。
6. 节能和环保:数据中心通常消耗大量的能源,因此节能和环保也是其重要特点之一。
数据中心采用高效的服务器和存储设备,以及节能的冷却系统,以降低能源消耗和碳排放。
总之,数据中心是现代信息技术基础设施的核心,具有高可靠性、大规模的存储和处理能力、高速的网络连接、安全性和隐私保护、灵活的扩展性以及节能和环保等特点,为各行各业的业务应用和数据处理提供了强大的支持。
数据中心技术要求(仅参考)数据中心技术要求(仅参考)随着信息技术的迅猛发展和各种应用的广泛普及,数据中心的重要性愈发凸显。
数据中心作为企业存储、管理和处理海量数据的核心设施,对各行各业都具有重要的支撑作用。
本文旨在介绍数据中心技术的要求,为读者提供一些建议和参考。
一、机房环境首先,数据中心的机房环境应具备良好的温度和湿度控制能力。
机房内部温度一般应保持在20℃-25℃之间,湿度控制在30%-50%的范围内。
另外,要设置恒温恒湿设备来确保环境条件的稳定性。
机房的通风和散热也是关键。
要合理规划机房内的通风系统,安装冷却设备,确保机房内不会因为设备过热而影响正常运行。
二、电力供应数据中心对于电力供应的稳定性要求非常高。
因此,需要确保机房的电力系统能够提供稳定可靠的电力,应具备备用电源、UPS和发电机等设备,以应对紧急情况。
此外,对于用电需求较大的设备,应在规划和设计阶段考虑好供电容量,以免发生供电不足的情况。
三、网络基础设施数据中心的网络基础设施是保障数据传输和通信质量的基石。
因此,需要建设快速稳定的网络环境。
在网络设备的选型上,应选择高性能的路由器、交换机和防火墙等设备,并保持设备的更新和升级,以满足不断增长的业务需求。
此外,要合理布局网络设备,保证设备之间的连接通畅,提供高可用性的网络。
四、安全防护数据中心的安全防护是至关重要的。
首先,需要控制数据中心的进出通道,做好门禁和监控系统的建设。
其次,要加强对数据的安全保护。
可以采取身份验证、加密传输和备份等手段,确保数据的机密性和完整性。
同时,需要建立健全的安全管理体系,进行定期的安全漏洞扫描和风险评估,在发现问题时及时安排解决方案。
五、容灾备份数据中心的容灾备份是防范各种灾难性事件的重要措施。
在容灾备份方案的制定上,应考虑到服务器的冗余、数据的备份和灾备设施的选址等因素。
此外,要确保备份数据的可靠性和高效性,定期进行备份数据的检测和恢复测试,以提高容灾备份的可靠度。
数据中心解决方案一、概述数据中心是现代企业和组织中不可或缺的重要组成部分,它承担着存储、处理和传输大量数据的任务。
为了提高数据中心的效率、可靠性和安全性,我们公司提供了一套全面的数据中心解决方案。
二、解决方案组成我们的数据中心解决方案包括以下几个关键组成部分:1. 基础设施:我们提供先进的数据中心基础设施,包括服务器、网络设备、存储设备等。
这些设备具备高性能、高可靠性和高扩展性,能够满足不同规模和需求的数据中心。
2. 虚拟化技术:我们利用虚拟化技术,将物理服务器虚拟化为多个虚拟机,提高服务器的利用率和资源管理效率。
通过虚拟化,您可以更好地利用硬件资源,降低成本,提高灵活性。
3. 存储解决方案:我们提供多种存储解决方案,包括网络存储和本地存储。
网络存储采用分布式存储技术,提供高可用性和可扩展性,能够满足大规模数据中心的需求。
本地存储则适用于小规模数据中心,提供低延迟和高性能。
4. 网络架构:我们设计和实施高可用性的网络架构,确保数据中心的网络连接稳定和可靠。
我们采用冗余设计、链路聚合和负载均衡等技术,提供高带宽、低延迟的网络环境。
5. 安全性:我们重视数据中心的安全性,采用多层次的安全措施保护您的数据。
我们提供防火墙、入侵检测和防护系统,确保数据中心免受网络攻击和恶意软件的威胁。
6. 监控与管理:我们提供全面的数据中心监控和管理解决方案,帮助您实时监测和管理数据中心的运行状态。
我们的解决方案包括监控系统、报警系统和自动化管理工具,提供实时数据和报告,帮助您做出及时的决策。
三、解决方案优势我们的数据中心解决方案具有以下几个优势:1. 高性能:我们的解决方案采用先进的硬件和软件技术,提供高性能的数据处理和存储能力,满足大规模数据中心的需求。
2. 可靠性:我们的解决方案采用冗余设计和高可用性技术,确保数据中心的持续运行和数据的安全性。
3. 灵活性:我们的解决方案支持灵活的扩展和定制,可以根据您的需求进行定制化配置,满足不同规模和需求的数据中心。
数据中心网络架构技术手册数据中心是一个集成了大量计算、存储和网络设备的核心位置,用于管理和处理组织的数据。
在数据中心中,网络架构扮演着至关重要的角色,确保数据传输的速度、可靠性和安全性。
本手册将重点探讨数据中心网络架构的技术要点和最佳实践。
一、概述数据中心网络架构是指在数据中心内部,用于连接服务器、存储设备和其他网络设备的网络结构。
它不仅需要满足高容量、低延迟的传输需求,还需要具备可扩展性、弹性和高度可靠的特性。
一个优秀的数据中心网络架构应当具备以下关键要素:1. 数据中心网络的层次结构:为了提高网络的可靠性和可扩展性,数据中心网络通常采用层次结构架构。
典型的层次结构包括核心层、聚合层和接入层。
核心层提供高容量的互联,聚合层提供流量聚合和转发功能,接入层连接服务器和存储设备。
2. 虚拟化技术的应用:虚拟化技术在数据中心中广泛应用,可以将多个虚拟服务器或虚拟存储设备映射到物理服务器或存储设备上。
通过虚拟化,可以更高效地利用数据中心的计算和存储资源。
3. 高带宽和低延迟的传输:数据中心的网络需要提供高带宽和低延迟的传输能力,以满足对实时数据处理和大规模数据传输的需求。
为了实现这一目标,常用的技术包括数据中心互连(DCI)技术、以太网、光纤通信等。
4. 安全性和可靠性:数据中心存储的数据通常是机密和敏感的,因此网络架构必须具备高度的安全性。
常用的安全措施包括防火墙、入侵检测系统(IDS)和数据加密等。
此外,数据中心网络还需要具备高可用性和容错能力,以确保数据的连续性和稳定性。
二、数据中心网络架构的设计设计一个高效可靠的数据中心网络架构需要考虑多个方面。
以下是一些关键的设计要点:1. 带宽规划:根据数据中心的应用需求和预期的业务增长,合理规划带宽是至关重要的。
对核心层、聚合层和接入层的带宽需求进行合理配置,可以确保网络的吞吐量和性能。
2. 路由与转发策略:对于数据中心网络架构,选择合适的路由协议和转发策略至关重要。
数据中心网络架构随着云计算和大数据技术的发展,数据中心网络架构变得越来越重要。
一个高效的数据中心网络架构能够提高数据传输速度、降低延迟,保障数据安全和稳定性。
本文将从数据中心网络架构的概念、设计原则、拓扑结构、网络设备和安全性等方面进行详细介绍。
一、概述1.1 数据中心网络架构是指数据中心内部网络的设计和组织方式,包括网络拓扑结构、设备布局和连接方式等。
1.2 一个合理的数据中心网络架构能够提高数据传输效率,降低网络延迟,保障数据安全和稳定性。
1.3 数据中心网络架构的设计需要考虑数据中心规模、业务需求、网络负载和安全性等因素。
二、设计原则2.1 可扩展性:数据中心网络架构应该具有良好的扩展性,能够适应数据中心规模的增长。
2.2 高可用性:网络架构应该具备冗余设计,确保在设备故障或者网络中断时能够快速恢复。
2.3 低延迟:数据中心网络架构应该采用高速网络设备和优化的路由算法,以降低数据传输延迟。
三、拓扑结构3.1 三层结构:数据中心网络架构通常采用三层结构,包括核心层、汇聚层和接入层。
3.2 Leaf-Spine结构:Leaf-Spine结构是一种高度可扩展的网络拓扑结构,适合于大规模数据中心。
3.3 超融合架构:超融合架构将计算、存储和网络集成在一起,提高了数据中心网络的效率和灵便性。
四、网络设备4.1 交换机:数据中心网络架构中的核心设备,用于数据包的转发和路由。
4.2 路由器:用于不同子网之间的数据传输和连接。
4.3 防火墙:保护数据中心网络安全的关键设备,用于监控和过滤网络流量。
五、安全性5.1 访问控制:数据中心网络架构应该设置严格的访问控制策略,限制未经授权的访问。
5.2 数据加密:对于敏感数据的传输,应该采用数据加密技术,确保数据的安全性。
5.3 安全监控:数据中心网络架构应该配备安全监控系统,及时发现和应对网络安全威胁。
综上所述,一个高效的数据中心网络架构是数据中心运行和业务发展的基石,设计合理的网络架构能够提高数据传输效率、保障数据安全和稳定性,为数据中心的发展提供有力支持。
Word 资料 数据中心网络高可用技术 高可用性,金融数据中心建设中最受关注的问题之一。高可用性设计是个系统工程,其容涉及构成数据中心的四个组成要素(网络、计算、存储、机房基础设施)的多方面容,本文聚焦网络系统,阐述了多种网络高可用技术在数据中心的部署最佳实践。
一、 高可用性的定义 系统可用性(Availability)的定义公式为: Availability = MTBF / ( MTBF + MTTR ) × 100% MTBF(Mean Time Between Failure),即平均无故障时间,是描述整个系统可靠性(reliability)的指标。对于一个网络系统来说,MTBF是指整个网络的各组件(链路、节点)不间断无故障连续运行的平均时间。
MTTR(Mean Time to Repair),即系统平均恢复时间,是描述整个系统容错能力(fault-tolerant capability)的指标。对于一个网络系统来说,MTTR是指当网络中的组件出现故障时,网络从故障状态恢复到正常状态所需的平均时间。
从公式可看出,提高MTBF或降低MTTR都能提高网络可用性。造成数据中心网络不可用的因素包括:设备软硬件故障、设备间链路故障、维护升级、用户误操作、网络拥塞等事件。针对这些因素采取措施,如提高软硬件质量、减少链路故障、避免网络拥塞丢包、避免用户误操作等,使网络尽量不出故障、提高网络MTBF指标,也就提升了整网的可用性水平。然而,网络中的故障总是不可避免的,所以设计和部署从故障中快速回复的技术、缩小MTTR指标,同样是提升网络可用性水平的手段。
在网络出现故障时,确保网络能快速回复的容错技术均可以归入高可用技术。常用的网络高可用技术可归为以下几类:
单设备的硬件冗余:冗余电源、冗余风扇、双主控、板卡支持热插拔;
物理链路捆绑:以太网链路聚合,基于IRF的跨设备以太网链路聚合;
二层冗余路径:STP、MSTP、SmartLink;
三层冗余路径:VRRP、ECMP、动态路由协议多路径;
故障检测:NQA、BFD、OAM、DLDP;
不间断转发:GR、热补丁升级; Word 资料
L4-L7多路径:状态热备、非对称路径转发。 在进行高可用数据中心网络规划时,不能只将上述技术进行简单叠加和无限制的冗余,否则,一方面会增加网络建设整体成本,另一方面还会增加管理维护的复杂度,反而给网络引入了潜在的故障隐患。因此在进行规划时,应该根据网络结构、网络类型和网络层次,分析网络业务模型,确定数据中心基础网络拓扑,明确对网络可用性最佳的关键节点和链路,合理规划和部署各种网络高可用技术。
二、 数据中心网络高可用部署方案
1. 数据中心服务器区典型组网
图1. 高可用扁平化架构典型组网 图1是典型的数据中心服务器区分层网络拓扑(接入、汇聚、核心)。接入层交换机为服务器提供高可用网络接入。汇聚层设备做为服务器的网关,并通过部署应用优化设备(如服务负载分担设备)以减轻服务器的处理负担,并提高服务器系统的可用性。汇聚层部署的安全设备(如防火墙)做为整个服务器区的安全边界,为服务器提供访问控制。建议在汇聚层采用与交换机一体化的应用优化或安全插板部署方式,以代替传统的独立盒式设备。采用插板方式的好处是降低能耗、减少布线复杂性,从而提升网络的整体可用性。
2. 网络接入层高可用部署方案 Word 资料
接入层到汇聚层有4种连接方式,如图2所示,分别为:倒U形接法(拓扑1)、U形接法(拓扑2)、矩形接法(拓扑3)和三角形接法。不同类型的接法以二层链路的物理拓扑为评判依据,比如对于矩形接法(拓扑3),接入交换机之间、接入交换机与汇聚交换机之间、汇聚交换机之间均以二层链路互联,并且两台接入交换机与两台汇聚交换机构成了矩形的二层互联拓扑。
图2. 高可用扩展多级架构典型组网 接入层的四种拓扑的比较:
拓扑 优点 缺点 备注说明 1 倒U形 不启用STP,网络管理简单。 VLAN可以跨汇聚层交换机,服务器二层的扩展灵活。 汇聚交换机故障时,造成其同侧接入交换机上的服务器不可达,无法实现高可用接入
2 U形 不启用STP,网络管理简单。 接入交换机与汇聚交换机之间有冗余链路。 VLAN不能跨汇聚交换机,服务器部署不灵活。 接入交换机间链路故障时,VRRP心跳报文无法传递,网络处于不稳定状态。
3 矩形 接入交换机与汇聚交换机之间有冗余链路。 VLAN可以跨汇聚层交换机 当接入交换机上行链路故障时,所有流量将从另一侧的交换机上行,网络收敛比变小,网络易拥塞,降低了网络可用性。
4 三角形 接入交换机与汇聚交换机之间有冗余链路、冗余路径。 VLAN 可以跨汇聚层交换机,服务器部署灵活 生成树计算比矩形拓扑复杂。 推荐方
式
表1. 四种拓扑连接方式的对比 Word 资料
由上表可以看出,三角形组网(拓扑4)提供了更高的接入可用性以及更灵活的服务器扩展能力,所以对于数据中心独立服务器的接入,建议采用三角形组网方式。
由于接入层三角形组网存在二层环路,所以需要在交换机上使能多生成树协议MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)。汇聚层交换机(或汇聚交换上的L4/L7层设备)部署虚拟路由器冗余协议(virtual router redundancy protocol, VRRP),并将VRRP组的虚拟IP地址作为服务器网关。对于接入层这种典型的MSTP+VRRP部署方式,还应关注以下几点:
利用MSTP多实例特性,合理规划VLAN与实例映射关系,实现业务流量的负载分担。如图3,VLAN50对应的STP实例的根桥在AGG_SW2(VLAN50在ACC_SW1与AGG_SW1、及ACC_SW2与AGG_SW1之间的转发被阻塞),VLAN30对应的STP实例的根桥在AGG_SW1(VLAN 30在ACC_SW1与AGG_SW2、ACC_SW2与AGG_SW2之间的转发被阻塞)。
规划多个VRRP组,实现服务器网关的备份和负载分担。如图3,在正常转发时汇聚交换机(AGG_SW1、AGG_SW2)分别作为VLAN30和VLAN50的VRRP Master设备。如汇聚层部署了L4/L7设备(如防火墙),则在L4/L7设备上规划VRRP组,并将VRRP的虚拟IP作为服务器的网关。
图3. 接入层MSTP+VRRP部署
在汇聚交换机上指定根桥。恰当放置根桥不但可优化生成树协议所选择的路径,还可以为数据提供明确的路径,明确的路径使排错和配置网络变得更为容易。通过在汇聚层交换机上手工配置根桥的主、备策略,确保生成树在二层链路形成最佳的树型拓扑。
汇聚交换机上联的三层接口配置“STP Disable”命令。对于不需要参与STP的端口应关闭STP特性,由此可节省设备的CPU资源和BPDU报文的发送围,以降低网络发生故障的几率。 Word 资料
接入交换机与服务器直连端口设置为“边缘端口”。网络拓扑变化时,边缘端口不会产生临时环路。因此,如果将服务器接入端口配置为边缘端口,则该端口可以快速迁移到转发状态,降低网络的故障收敛时间。。
接入交换机与服务器相连的端开启“BPDU保护”功能,如图3。边缘端口正常情况不应收到生成树协议的配置消息,如有人伪造配置消息恶意攻击设备,会引起生成树重新计算,启动BPDU保护功能可防止这种攻击,避免发生网络拓扑震荡。
接入交换机上行端口开启“环路保护”功能,如图3。如果接入交换机上行端口发生链路拥塞或者单向链路故障时,环路保护功能会将根端口的角色变为指定端口,端口的状态为Discarding;原来被阻塞端口同样也变为指定端口,状态为Discarding 状态,不转发报文,从而不会在网络中形成环路,避免引起网络拓扑震荡。
汇聚交换机(根桥和备份根桥)与接入交换机互联的端口开启“root保护”功能,如图3。当开启“root保护功能”的端口收到优先级高的配置消息时,该端口的状态将被设为Discarding,不再转发报文。当足够长的时间没有再次收到更优的配置消息时,端口会恢复正常状态。这种功能可避免错误的配置或网络攻击造成汇聚交换机失去根桥地位而引起网络拓扑变化。
交换机上开启“TC-BPDU保护”功能。为了避免交换机频繁收到TC报文而去频繁删除MAC和ARP表项,继而引起CPU繁忙并造成网络业务中断的情况,应在交换机上开启TC保护功能。
在交换机上开启loopback-detection(端口环回检测)功能,防止错误的配置或连接形成端口自环。
汇聚与接入层交换机相连的端口避免配置trunk all,只允许使用的Vlan通过,如图3中(只允许Trunk VLAN30和Trunk VLAN50),各个双归属环用Vlan隔开,防止一个环上的广播泛到另一个环上去。
3. 网络汇聚层高可用部署方案 网络汇聚层作为网络接入层的流量会集点和服务器的网关,需要部署防火墙做为整个服务器区的安全控制边界,还需要部署应用优化设备(服务负载分担、SSL卸载等)用以减轻服务器的负担,提高应用响应速度。建议在服务器群区域网络汇聚层采用集成在机架式交换机上的安全和应用优化多业务板卡,优点在于简化机架布线、提高系统可用性、降低设备整体功耗。
图4是汇聚层交换机上部署防火墙插板(FW)和负载分担插板(LB)时的路由设计。FW板卡作为服务器网关,采用三层路由模式为访问服务器的流量提供转发,并提供攻击防御、策略管理等功能。LB板卡采用单臂旁挂部署方式。缺省网关指定在汇聚交换机上。外部用户访问虚服务的流量在LB板卡上进行负载分担与源目的地址变换后,再通过FW访问部服务器。