20、数据中心中的软件定义网络

数据中心中的软件定义网络

1. 数据中心网络概述

随着云计算需求的增长，数据中心需要提供灵活性和可扩展性，以大规模提供云服务。数据中心网络应易于管理，具备可扩展性，并且具有容错能力。

1.1 数据中心的作用与组成

数据中心作为一个物理实体，供组织存放其应用程序和关键数据。它采用密集排列的工作站框架设计，为托管和共享关键业务应用程序提供计算和存储设施。其主要组件包括路由器、交换机、存储系统、服务器、防火墙和交付控制器。随着时间的推移，数据中心能够在一个房间内为应用程序提供大量的计算能力，提供网络托管、软件即服务（SaaS）、平台即服务（PaaS）和社交网络服务，构成网络骨干。

1.2 虚拟化的应用及优势

虚拟化是云数据中心广泛使用的关键因素，它能够提供不同的服务，有效实现可扩展性、灵活性和资源分配。具体优势如下：
- 可扩展性和灵活性
- 负载均衡
- 硬件耦合
- 简化备份、恢复和迁移任务
- 允许在新操作系统上运行遗留应用程序
- 大幅节省成本

1.3 数据中心网络（DCN）架构

DCN 在连接数据中心资源方面发挥着至关重要的作用。其架构基于分层方法，旨在提高灵活性、可扩展性、弹性和性能。DCN 具有树状结构，以胖树 DCN 架构为例，它包括核心层、边缘层和聚合层三个层级的交换机：
1. 底层的终端或物理主机连接到机架顶部（TOR）的交换机。
2. TOR 层的交换机连接到边缘交换机。
3. 每一行的边缘交换机与聚合交换机交互，聚合交换机对从边缘交换机接收到的数据进行流量聚合。
4. 最后