4、云数据中心网络架构与技术的演进

云数据中心网络架构与技术的演进

在云数据中心网络的发展中，网络架构和技术不断演进以满足日益增长的需求。我们先从物理架构的发展开始了解。

1. 数据中心网络的物理架构

网络架构设计是网络设计的基础部分，升级或修改网络架构会带来巨大的风险和成本，因此在数据中心建设初期选择和设计网络架构时需谨慎。数据中心的物理网络架构从传统的三层网络架构演进到基于Clos架构的两层脊叶（Spine - Leaf）架构。

1.1 传统三层网络架构

传统大型数据中心网络（DCN）采用源自校园网络的三层网络架构，它由以下三层组成：
- 聚合层 ：聚合交换机连接接入交换机，提供安全、QoS和网络分析等服务，作为网关收集交付点（PoD）中的路由信息。
- 接入层 ：接入交换机连接物理机（PM）和虚拟机（VM），为数据包添加或移除虚拟局域网（VLAN）标签，并在二层转发流量。
- 核心层 ：核心交换机高速转发进出数据中心的流量，并为多个聚合交换机提供连接性。

在大多数情况下，聚合交换机形成二层和三层网络的边界。连接到聚合交换机的下游设备位于二层网络，而连接到聚合交换机的上游设备位于三层网络。每组聚合交换机管理一个PoD，每个PoD有独立的VLAN。当服务器在PoD内迁移时，服务器的IP地址和默认网关无需更改，因为一个PoD对应一个二层广播域。

传统三层网络架构因其实现简单、配置工作量小和强大的广播控制能力，在旧有DCN中广泛使用。然而，它无法满足云计算时代云数据中心的网络需求，原因如下：
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