数据中心的网络架构和布线架构

网络架构和布线架构在数据中心的网络架构中，服务器的上行端口通常使用TCP/IP协议进行数据传输，整体上行网络层可能包括接入层交换、汇聚层交换、核心层交换、路由等。对于使用TCP/IP协议进行数据传输的这部分网络层，我们可以统称为局域网网络。传统数据中心的LAN网络层如下图所示。局域网网络层随着云计算数据中心大量采用虚拟化技术，局域网网络层出现了一种新的架构。虚拟化I/O技术的发展有助于改善网络节点的延迟。低时延网络是云计算数据中心发展的基本要求。根据这样的需求，越来越多的数据中心采用Fabric类型的网络架构，这也推动了网络架构从传统的三层网络架构缩减为两层。层网络架构，网络设备之间的连接关系将变得更加复杂，如图3.2.1-2所示。由于数据中心密度的增加，传统的HDA和EDA会有融合的趋势。在TOR架构模型下，HDA和EDA将不再明显区分，两个领域已经融合在一起。LANLayer2网络架构LAN/SAN/网络拓扑结构与布线系统构成对应关系一个典型的数据中心网络架构通常由几个要素组成：设置一个或多个进线室，采用冗余设计引入线路和通信服务连接到路由设备层和安全设备层（如防火墙等安全设备）；之后，下行核心交换层，直到汇聚层和接入层交换设备；与主机/服务器/小型机设备相连的交换设备构成数据中央局域网网络。对于存储网络SAN，构成要素比较简单：主要由主机/服务器/小型机设备、SAN交换设备和存储设备组成。主机/服务器/小型机设备连接到SAN交换机设备，进而连接到存储设备。对于数据中心LAN和SAN共存的网络，可以采用两种方案进行布线规划。第一种方案是为LAN和SAN设置单独的主要布线区域。这样布线管理一目了然，但服务器布线系统需要采用两条线路，需要提前规划好布线数量。第二种方案是SAN和LAN网络共用一个主配线区，主机/服务器/小型机设备所在的设备配线区配线到一个主配线区，设备配线区的配线连接到主配线区。SAN和LAN的数量。分配可以提高布线利用率，但布线管理不如方案一清晰。本项目采用的组网方案应根据数据中心的规模进行比较选择。如果数据中心的主机/服务器/小型机数量较多，比如超过25台，建议为SAN建立单独的主布线区。在上述设备数量较少的情况下，可以采用将SAN和LAN布线合并到主配线区的方案。(1)SAN与LAN共享的主要布线区组成图，如图所示。SAN和LAN共享主配电区网络形成（2）骨干系统数据中心的骨干系统是指主配电区（MDA）到水平配电区（HDA），多个主配电区之间的骨干布线系统.如果数据中心包含中间配线区（IDA），主配线区到中间配线区和中间配线区到水平配线区之间的布线系统也定义为骨干系统。骨干系统就像数据中心的大动脉，对整个数据中心至关重要。在某种程度上，它决定了数据中心的规模和扩展能力。因此，骨干系统在设计之初一般需要留有一定的余量。无论是系统容量还是系统占用的空间，都必须为以后的升级留有足够的空间。这样在以后数据中心升级的时候，可以最大程度的保证平滑升级。主分布区被认为是数据中心的核心，一般设置在机房的中心或者离核心比较近的地方，尽量减少水平分布区之间的距离。设计之初，主配线区需要留出足够的空间用于设备和电缆的安装。一般建议预留至少50%的空间以供日后升级。避免以后升级时出现空间不足的问题。建议光/电配线架放置在不同的机柜中。主要布线区建议使用高密度布线产品，尽量减少占用空间。在某些应用中，还需要考虑机柜的布线和理线空间能否满足容量要求。1）方案一是将主配线区、水平配线区和设备配线区的所有光、电端口通过光缆和双绞线连接到一个集中交叉配线设备上。这种设计使所有设备柜保持锁定状态。除非有硬件变化，否则永远不需要打开设备柜。集中布线设备还可以实现智能化布线功能，通过自动监控跟踪、增改，提高系统安全性。此外，所有活动设备的端口都可以使用，通过划分VLAN可以根据需要划分网络。系统连接方法如图所示。集中配置方案2）方案2在主配电区和水平配电区分别设置独立的配电柜，配电设备采用交叉连接方式。水平配线区配置局域网交换机和配线柜，通过水平线缆与设备区服务器相连；主配电区设有核心网交换和存储交换设备柜、配电柜，通过主干电缆与水平配电区相连。布线设备根据交换设备的容量确定端口数量。系统连接方法如图所示。与第一种方案相比，分布式设置方案减少了电缆总量。虽然有一些空闲的设备端口，但它为ISP或其他环境中的环境变化提供了灵活性，并且可以随着时间的推移使用。重叠、扩大或缩小存储/网络要求。