1.项目背景

1.1现状

在云计算时代下，数据中心内部一般采用分布式架构处理海量数据存储、挖掘、查询、搜索等相关业务，服务器和服务器之间需要进行大量的协同工作，在服务器之间产生了大量的东西向流量。其次，数据中心普遍采用虚拟化技术，虚拟化的直接后果是使单位计算密度极大提升，物理服务器吞吐量将比虚拟化之前成数倍提升。还有为了更大幅度地增大数据中心内业务可靠性、降低IT成本、提高业务部署灵活性、降低运维成本高，需要虚拟机能够在整个数据中心范围内进行动态迁移。

这些都是云计算时代下的数据中心业务需求，这些需求促进了数据中心网络架构的演进，催生了大二层网络架构的诞生，Trill便是一种构建数据中心大二层组网的技术。

本方案主要分析云计算时代下数据中心对网络架构的需求，并提出深圳风云基于Trill的解决方案，帮助用户在建设数据中心网络时，能选择合适的网络解决方案以更好满足云计算业务需求

1.2 面临的问题

1.2.1 虚拟机任意迁移

作为云计算的核心技术之一，服务器虚拟化已经得到越来越广泛的应用。为了更大幅度地增大数据中心内业务可靠性、降低IT成本、提高业务部署灵活性、降低运维成本高，需要虚拟机能够在整个数据中心范围内进行动态迁移，而不是局限在一个汇聚或接入交换机范围内进行迁移。

传统数据中心一般采用二层+三层组网架构，POD内采用二层组网，POD间通过三层网络进行互联。VM只能在一个POD内进行迁移，如果需要跨二层区域迁移，需要更改VM的IP地址，如果没有负载均衡器LoadBalance屏蔽等手段，应用会中断。

在云计算时代，为提升大量闲置服务器的资源利用率，计算虚拟化技术已经逐步在IDC进行应用。IDC运营商为了更充分的利用数据中心资源，VM需要更大的迁移范围，可以通过Trill构建的大二层网络来实现。

1.2.2 无阻塞、低延迟数据转发

云计算时代下的数据中心流量模型和传统运营商流量模型不同，数据中心中主要是服务器和服务器之间的东西向流量，数据中心网络相当于是服务器之间的总线。

为保证业务正常开展，需要支持网络数据的无阻塞、低延迟转发，网络组网支持扁平化胖树组网拓扑，对于交换机之间多条数据转发路径能够充分利用。 传统二层组网情况下，需要借助xSTP进行破环，防止二层环路风暴，N条链路只有一条可以转发，带宽利用率低，已经满足不了云计算时代下数据中心网络的要求。

1.2.3 多租户

云计算时代下一个物理数据中心不再被一个租户所独享，而是可以同时被多个租户同时使用，每个租户对应一个虚拟数据中心实例，每个租户仿佛享有独 有的服务器、存储、网络资源，租户之间数据流量需要进行隔离，目前传统二层组网情况下租户规模受限于VLAN数量限制，至多4K。随着云计算的发展，未来 数据中心网络架构租户规模要能够突破4K限制。

1.2.4 网络规模大

对于云计算时代下的大型数据中心来说，支持的服务器要能够达到十万甚至百万级别，为了实现无阻塞转发，网络规模要能够达到几百台、上千台交换 机，在这种大规模组网情况下，组网协议要能够有效避免环路。网络内部的节点和链路故障，要能够触发整网快速收敛，业务迅速恢复。网络维护简单，方便用户业务部署。

2.典型应用

Trill网络部署拓扑图

采用Trill技术构建的数据中心大二层网络，网络分为核心层(相当于传统数据中心汇聚层)、接入层。接入层是Trill网络与传统以太网的边界；核心层RBridge不提供主机接入，只负责Trill帧的高速转发。每个接入层RBridge通过多个高速端口分别接入到多台核心层RBridge 上。随着汇聚交换机数量的增加，二层网络服务器的接入规模直线上升。这是目前Trill相对于IRF最明显的优势。本方案采用独立三层网关。三层网关和核心RB之间直连，如果数据中心规模很大，可以部署多台网关，基于VLAN做负载分担。

3.方案特色

实现数据平面和控制平面分离。

能够通过Trill协议在网络中自动计算出数据转发的路径，并实现两点间多条路径同时转发流量，进行负载分担，避免了STP中只能沿着一条路径进行流量转发的缺点。

用户可以通过命令在交换机上灵活配置，端口以何种模式(上行口或者下行口)加入Trill网络，端口上能对哪些vlan的流量进行转发。

支持port-channel，开启trill功能的port-channel口正确转发处理原始数据帧。

4.结束语

Trill网络相当于数据中心中的高速总线，能够满足云计算时代下虚拟机任意迁移、无阻塞、低延迟数据转发、多租户、网络规模大等要求。深圳风云愿意同业界一起，共同推进Trill标准技术在数据中心中得到更广泛的应用，共同推进Trill标准技术的进一步发展和演进。