圖一:改善網(wǎng)絡(luò)連接的預(yù)算

實(shí)踐結(jié)果是數(shù)據(jù)中心的距離在50-75公里范圍內(nèi)可以進(jìn)行可靠的VM遷移。

遺憾的是,這個(gè)距離對(duì)于較嚴(yán)重的災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃而言還不夠(如颶風(fēng),地震或是區(qū)域性的電信故障)。因此企業(yè)要平衡應(yīng)用應(yīng)對(duì)災(zāi)難恢復(fù)要求的彈性。

延時(shí)還會(huì)影響存儲(chǔ)復(fù)制,特別是在同步復(fù)制中,數(shù)據(jù)塊寫(xiě)入必須在兩個(gè)站點(diǎn)間在5-10毫秒內(nèi)復(fù)制完,這要取決于恢復(fù)點(diǎn)的目標(biāo)恢復(fù)時(shí)間。

對(duì)于同步操作而言,延時(shí)的影響比較小,因?yàn)閷?xiě)入確認(rèn)可以在不影響存儲(chǔ)源的情況下被接收到,而且請(qǐng)求/響應(yīng)順序沒(méi)有通過(guò)寫(xiě)入確認(rèn)來(lái)限制。但是如果你計(jì)劃進(jìn)行亞秒故障轉(zhuǎn)移,通常需要進(jìn)行同步存儲(chǔ)來(lái)確保數(shù)據(jù)不被丟失。

另一個(gè)導(dǎo)致延時(shí)的不顯著因素是運(yùn)營(yíng)商往往使用隧道協(xié)議,如MPLS,ATM或SONET。MPLS網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題在于運(yùn)營(yíng)商不能保障網(wǎng)絡(luò)中兩站點(diǎn)之間的路徑。運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)可能在一個(gè)城市的多個(gè)節(jié)點(diǎn)跳動(dòng),這樣以太網(wǎng)絡(luò)幀在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)會(huì)增加處理延時(shí)。

最后一個(gè)導(dǎo)致延時(shí)的要素是帶寬。網(wǎng)速快當(dāng)然延時(shí)就短;例如,1G接口的延時(shí)為5.7毫秒,但是10G接口的延時(shí)僅為0.57毫秒。簡(jiǎn)而言之,改善延時(shí)問(wèn)題的簡(jiǎn)單方法就是使用高帶寬網(wǎng)絡(luò)。

QoS挑戰(zhàn)

應(yīng)用在兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間的有效性也會(huì)影響QoS設(shè)置的限制。以太網(wǎng)有五個(gè)可用的QoS類(lèi)可以對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行分類(lèi)管理,這樣便能限制第二層數(shù)據(jù)中心互聯(lián)可以處理的服務(wù)量。

同時(shí),在DCI上你還有兩股不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)來(lái)維持應(yīng)用的有效性:突發(fā)性,高帶寬應(yīng)用和低延時(shí),持續(xù)爆發(fā)的監(jiān)控遷移數(shù)據(jù)流。因此,你必須設(shè)計(jì)好QoS設(shè)置使其滿(mǎn)足兩種數(shù)據(jù)的需求。

注意,不論有多少帶寬可用,都可能出現(xiàn)瞬時(shí)數(shù)據(jù)爆發(fā)占用所有帶寬,從而使你的QoS設(shè)置失效。這種情況可能出現(xiàn)在數(shù)據(jù)路徑的任何一處,即便是以微秒來(lái)計(jì)算的數(shù)據(jù)爆發(fā)都嚴(yán)重影響整體傳輸性能。網(wǎng)絡(luò)阻滯可能導(dǎo)致各種數(shù)據(jù)回流,致使問(wèn)題復(fù)雜化。

TrafficTrombone

創(chuàng)建DCI過(guò)程中以太網(wǎng)面臨的另一種挑戰(zhàn)是“TrafficTrombone(網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息往返流動(dòng))”(圖3)。以在線(xiàn)商務(wù)為例:它有面向公眾的Web/應(yīng)用服務(wù)器,該服務(wù)器可連接至內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。假設(shè),有一個(gè)VLAN已被擴(kuò)展到第二個(gè)數(shù)據(jù)中心。

如果該Web服務(wù)器在兩個(gè)數(shù)據(jù)中心間徘徊,它會(huì)保留相同的IP地址,所有數(shù)據(jù)都必須穿過(guò)DCI鏈接。如圖3所示,里面包括了出入外部用戶(hù)端的數(shù)據(jù)以及出入數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)。

另需增加的帶寬嚴(yán)重限制了該方案的可擴(kuò)展性而且還增加了帶寬的成本。供應(yīng)商正推出DNS負(fù)載平衡之類(lèi)的傳輸系統(tǒng),因?yàn)檫@樣的系統(tǒng)可以隨時(shí)將數(shù)據(jù)流發(fā)送到新地址,不過(guò)它們的實(shí)用性還不足。例如,如果你的數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有用類(lèi)似Web服務(wù)器這樣的監(jiān)管平臺(tái)進(jìn)行虛擬化,你如何能對(duì)推動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器及其相關(guān)應(yīng)用和Web服務(wù)器機(jī)制進(jìn)行管理呢?

阻止循環(huán)

以太網(wǎng)為DCI的創(chuàng)建帶來(lái)了另一個(gè)技術(shù)性障礙。以太網(wǎng)創(chuàng)建于30年前,是一種本地網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,所以當(dāng)時(shí)沒(méi)有考慮到跨機(jī)器擴(kuò)展。就設(shè)計(jì)而言,以太網(wǎng)是一種多路存取技術(shù),所以可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上的所有端點(diǎn)接收以太網(wǎng)廣播和多點(diǎn)傳播幀。

因此,當(dāng)主機(jī)發(fā)送以太網(wǎng)廣播或多點(diǎn)播幀時(shí),這個(gè)幀必須通過(guò)所有以太網(wǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),包括DCI。當(dāng)廣播幀循環(huán)回到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)時(shí),它就會(huì)被所有交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā),即便它此前已被廣播。這就制造了一種快速消耗所有網(wǎng)絡(luò)帶寬的條件,而結(jié)果便是導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

數(shù)年前開(kāi)發(fā)的生成樹(shù)協(xié)議就是為了阻止這種循環(huán),而且它現(xiàn)在仍在沿用,盡管RapidSpanningTreeProtocol(RSTP)已經(jīng)在可靠性和速度方面有所超越。

問(wèn)題是SpanningTree不能在長(zhǎng)距離傳輸中效果不好。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)超過(guò)250毫秒時(shí),RSTP就不再能阻止循環(huán)。

結(jié)論便是SpanningTree不能在創(chuàng)建DCI時(shí)有效阻止循環(huán)。試一下你就會(huì)發(fā)現(xiàn)它易受單向數(shù)據(jù)流的影響,而其他操作都會(huì)出現(xiàn)故障。雖然存在單向鏈路檢測(cè)協(xié)議(UDLD)這樣的補(bǔ)丁,但是運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)很有可能會(huì)攔截UDLD或是其他減少STP限制的功能。

供應(yīng)商開(kāi)發(fā)出了很多技術(shù)復(fù)雜的方案用于解決循環(huán)問(wèn)題。三種最常見(jiàn)的方案就是VPLS,MLAG/PortChannel和OTV。

MPLS的變體

被廣泛用于網(wǎng)路電路管理的MPLS協(xié)議已經(jīng)擴(kuò)展為添加Layer2的方法,包括VPLS,Layer2Pseudowires和MPLS以太網(wǎng)。

VPLS是多協(xié)議標(biāo)記交換的一種形式,可以在使用MPLS的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行提供透明化的LAN服務(wù)。它最顯著的性能是運(yùn)營(yíng)商可以輕易將這個(gè)服務(wù)部署到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上,因此可用較少的精力和成本銷(xiāo)售新服務(wù)。

VPLS比較普遍,因?yàn)樵S多人都會(huì)向運(yùn)營(yíng)商尋求解決方案。根據(jù)2010年InformationWeek對(duì)334位IT專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行的調(diào)查發(fā)現(xiàn)有30%的企業(yè)已經(jīng)部署了VPLS,另外有4%的企業(yè)打算在未來(lái)12個(gè)月里進(jìn)行部署。


WAN服務(wù)的使用

雖然這對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是件好事,但是如果你想通過(guò)創(chuàng)建DCI來(lái)提高應(yīng)用的可用性,那么VPLS的作用是有限的,因?yàn)榛A(chǔ)MPLS網(wǎng)絡(luò)仍然不穩(wěn)定,且延時(shí)會(huì)超過(guò)5毫秒。如前所述,延時(shí)對(duì)VM遷移或其他集群具有極壞的影響。

一個(gè)運(yùn)營(yíng)商的MPLS網(wǎng)絡(luò)容易受到這些問(wèn)題的影響,因?yàn)楫?dāng)網(wǎng)絡(luò)被改變,擴(kuò)展的時(shí)候,它會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化。MPLS也讓運(yùn)營(yíng)商訂購(gòu)超量帶寬。雖然每個(gè)運(yùn)營(yíng)商的的訂購(gòu)水平不同,但是客戶(hù)對(duì)帶寬可用性或性能并不確定。這些條件都為客戶(hù)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了不確定性,而且用來(lái)監(jiān)控Layer2性能的工具也極少。

簡(jiǎn)而言之,雖然VPLS是一種可承受網(wǎng)絡(luò)延時(shí)與不穩(wěn)定的方案,但是它不適合你想在DCI上運(yùn)行的重要應(yīng)用。

Layer2Pseudowires(L2PW),是對(duì)其他與MPLS相關(guān)技術(shù)(L2TP,,VPWS,L2TPv3等)的統(tǒng)稱(chēng),這些技術(shù)都是Layer2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。許多運(yùn)營(yíng)商都提供L2PW服務(wù)是因?yàn)楸阌谒麄冊(cè)诂F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行部署。

對(duì)于所有VPLS和L2PW服務(wù)而言,客戶(hù)必須部署自己的阻止循環(huán)方案,因?yàn)闆](méi)有哪項(xiàng)服務(wù)可以阻止客戶(hù)網(wǎng)絡(luò)中的循環(huán),只能在運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行阻止。客戶(hù)必須確保端對(duì)端網(wǎng)絡(luò)中循環(huán)的安全。


新WAN方案的部署情況

EoMPLS在常被運(yùn)營(yíng)商使用。許多客戶(hù)使用EoMPLS在現(xiàn)有企業(yè)或私有MPLS網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建自己的L2DIC,特別是使用DWDM/暗光纖的時(shí)候。

但是VPLS只適用于EoMPLS:缺少確定性,路徑服務(wù)不穩(wěn)定和服務(wù)性能的可視性較差。建議將其作為備用方案或是當(dāng)你確信運(yùn)營(yíng)商提供的服務(wù)可以達(dá)到協(xié)定水平而且你可以對(duì)此進(jìn)行監(jiān)督時(shí)才使用。

超越MPLS

當(dāng)談到應(yīng)用可用性的要求時(shí),雖然MPLS及其擴(kuò)展存在問(wèn)題,但企業(yè)可能想找到它的替代物,包括MultichassisLinkAggregation和OverlayTransportVirtualization。

MultichassisLinkAggregation是用兩個(gè)端到端L2服務(wù)連接兩個(gè)數(shù)據(jù)中心的最常見(jiàn)方案,大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商都具備MLAG功能,包括Avaya,思科,Dell/Force10,惠普和Juniper。

MLAG是指把兩個(gè)或兩個(gè)以上以太網(wǎng)交換裝置連成一個(gè)單獨(dú)的操作裝置的過(guò)程。其基本概念是兩個(gè)兩個(gè)交換機(jī)架都有單獨(dú)的控制面板,因此可以使用鏈接或聚合實(shí)現(xiàn)兩個(gè)以太網(wǎng)的連接。

可使用LinkAggregationControlProtocol把機(jī)架之間的以太網(wǎng)連接整合成邏輯水平的單獨(dú)連接。MLAG最適合短距離網(wǎng)路電路或是DWDM,在這樣的網(wǎng)路電路中可以訪(fǎng)問(wèn)暗光纖,而且可以同時(shí)進(jìn)行本地L2VLAN和L3路由服務(wù)。

思科熱衷于針對(duì)非常見(jiàn)問(wèn)題研發(fā)出解決方案,然后以專(zhuān)屬性能的方式提供給客戶(hù)。OverlayTransportVirtualization(OTV)也不例外。OTV將以太網(wǎng)幀包裝到IP數(shù)據(jù)包中,因此可以較低的運(yùn)營(yíng)商成本在數(shù)據(jù)中心之間使用任意Layer3傳輸。

OTV為企業(yè)提供了一種很好的方式對(duì)使用現(xiàn)有L3MPLS服務(wù)的Layer2DCI進(jìn)行管理,控制和查看。雖然其部署和維護(hù)都簡(jiǎn)便但是卻需要小心設(shè)計(jì)才能確保運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)能處理OTV數(shù)據(jù)。

但是OTV的優(yōu)勢(shì)是可以抵消許可證和硬件成本。OTV僅限于思科Nexus7000交換機(jī)和ASR9000路由。其性能取決于運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)服務(wù)滿(mǎn)足你服務(wù)目標(biāo)的程度。

暗光纖和光波

客戶(hù)的另一個(gè)選擇是在使用暗光纖的數(shù)據(jù)中心之間部署自己的電纜。雖然這辦法可能因?yàn)檎?guī)定而難以實(shí)施,但是它卻具穩(wěn)定性而且不復(fù)雜。

如果你可以訪(fǎng)問(wèn)自己的暗光纖,MLAG就是用于L2服務(wù)的最佳選擇。

如果暗光纖不在考慮之列,你可以搜尋DenseWavelengthDivisionMultiplexing來(lái)購(gòu)買(mǎi)不受MPLS網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題限制的以太網(wǎng)服務(wù)。DWDM將網(wǎng)路電路多元化為鐳射波長(zhǎng),然后在網(wǎng)絡(luò)上復(fù)制其物理信號(hào)。你的數(shù)據(jù)沒(méi)有被轉(zhuǎn)發(fā),橋接或封裝。你的帶寬可以得到保障,而且可以完全掌控QoS,流量等。


無(wú)效WAN服務(wù)

不過(guò)DWDM和暗光纖的資金成本意味著必須有高回報(bào)才可行,因此許多客戶(hù)選擇同時(shí)運(yùn)行Layer3和Layer2服務(wù)。因?yàn)镈WDM/暗光纖服務(wù)是端到端的可靠帶寬而且不會(huì)與其他服務(wù)共享,你可以控制系統(tǒng)中的所有要素,而且可決定QoS,流量控制和性能。

從技術(shù)層面來(lái)講,暗光纖/DWDM是實(shí)現(xiàn)可靠和可預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)淖顚?shí)用選擇。L2鏈接控制可通過(guò)LLDP/UDLD來(lái)創(chuàng)建,而使用EoMPLS與MPLS的L3服務(wù)也可用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)隔離以滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)安全需求。一旦你完全控制住網(wǎng)路電路,就可使用MPLS為數(shù)據(jù)中心里多個(gè)層級(jí)提供安全保障/隔離。

從商業(yè)角度來(lái)講,用于暗光纖/DWDM服務(wù)的SLA是通過(guò)確定性建立聯(lián)系。其結(jié)果是小型緊湊的MPLS網(wǎng)絡(luò)且具有一個(gè)MLAG方案的最佳性能。

注意此前我們提到運(yùn)營(yíng)商的MPLS服務(wù)不是非常有力的選擇,因?yàn)橛脩?hù)缺少控制且對(duì)操作缺乏可視性。當(dāng)你可以自己控制帶寬時(shí)——可能是使用暗光纖/DMDW——MPLS成為了數(shù)據(jù)中心相互連接的實(shí)用工具。


正確連接

了解自己的局限性

或許使用Layer2DCI應(yīng)參考的建議是:規(guī)模小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,了解自己的局限性。如果你資金雄厚,可以選擇暗光纖或DWDM進(jìn)行關(guān)鍵任務(wù)安裝,因?yàn)橛辛朔?wù)的所有權(quán)與控制權(quán)就會(huì)有產(chǎn)出。

如果光纖或DWDM對(duì)你而言太貴了,可以尋求端到端EoMPLS服務(wù)或OTV。

注意對(duì)于很多企業(yè)而言,L2DCI都需要執(zhí)行配套的培訓(xùn)和調(diào)查研究,因?yàn)槠髽I(yè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)師可能不熟悉MPLS,MLAG和DWDM。

還要注意Layer2DCI可支持少量VLAN。但是如果要擴(kuò)展到10到20個(gè)VLAN,那么規(guī)劃與對(duì)硬件供應(yīng)商和運(yùn)營(yíng)商的調(diào)查就需要更多資金。誤差與錯(cuò)誤可能摧毀數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò),因此不推薦使用大量VLAN。

盡管DCI的使用存在極大挑戰(zhàn),但是可從操作能力,恢復(fù)能力和應(yīng)用可用性方面對(duì)其進(jìn)行平衡。

花點(diǎn)時(shí)間研究和了解相關(guān)事宜,特別是運(yùn)營(yíng)商服務(wù)的可靠性問(wèn)題上年要進(jìn)行了解。在通往項(xiàng)目成功與長(zhǎng)期可靠性的道路上,你得有個(gè)好的開(kāi)始。

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yangkun

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