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基于VxLAN组网的云数据中心互联方案研究

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伴随互联网技术的快速发展，许多互联网服务商、电信运营商对网络运维效率提出更高的要求。从当前技术应用现状看，侧重于以VxLAN技术组网为主，可用于云数据中心的构建，对扩展系统容量、提高网络运维效率能够发挥重要作用。本次研究将对VxLAN组网下云数据中心实现互联的具体方案进行分析。

VxLAN组网技术 云数据中心 互联方案

云数据中心的建设是近年来大多互联网服务商、电信运营商关注的主要内容，尽管在互联网技术推动下取得突破性的发展，但如何保证满足多种业务需求，如：虚拟机灾备、虚拟机迁移等，仍是亟待解决的问题。此时，便需考虑在VxLAN技术下，实现云数据中心的互联。因此，本文对VxLAN组网下云数据中心互联方案设计研究，具有十分重要的意义。

1 VxLAN组网云数据中心互联方案概述

关于VxLAN技术，亦被称之为virtual extensible localarea network，有支持overlay、高冗余、高扩展特点，在大多互联网服务商或电信运营商云数据中心中应用极为广泛，主要用于扩展系统容量、提高网络运维效率。而在此基础上提出的VxLAN技术下云数据中心互联，强调underlay、overlay网络技术的实现。考虑到overlay网络上，因IETF RFC7348定义的VxLAN方案在IP承载网络上要求较高，所以在VxLAN设备互通上面临一定难题。对此情况，本次研究考虑在ARP代理上取SDN为控制器，采用多种互联方案，以此实现云数据中心互联建设的目的。

2 基于SDN控制器的二层互联方案

ARP代理取SDN为控制器，若以underlay网络为依据，在互联方案上首先可引入二层互联方式。假定VxLAND云数据中心为两个，其互联需借助路由器或交换机互联，这种互联情况下将仅有underlay层，借助VLAN达到业务转发、多节点互联目的。将SDN控制器引入，二层网络互联实现的原理表现为借助VLAN方式，虚拟机接入虚拟交换机vSwitch，由于vSwitch可支持VxLAN，此时VxLAN将利用封装方式或数据透传，使vSwitch的数据得到有效处理。需注意的是，部分城域二层网络建设中，多以局域网组网为主，所以在VxLAN路由器或交换机应用下，需做数据转换，以VLAN封装形式呈现，借助二层网络向对端运输局中心传送。

尽管二层互联方式下，无需考虑云数据中心技术限制问题，互联互通实现较为容易，但由于该方案要求终结数据中心VxLAN，利用VLAN实现跨节点互联，这对于跨广域网云数据中心互联的实现极为困难。另外，现行SDN控制器应用下，存在东西向互通差问题，对于底层网络，可考虑借助VLAN达到VxLAN运输局中心互通的目的。

3 基于SDN控制器的三层互联方案

VxLAN组网云数据中心互联方案设计中，一般面临远距离光纤成本、局域网特性等多方面问题，对此在方案设计中，考虑underlay层选择IP网络，而overlan层则借助VxLAN隧道进行业务转发、多节点互联等。ARP代理取SDN为控制器，在三层互联方案下，可选择单播或多播两种方案。如其中多播方案，其应用时间较早，强调借助多播、多播VPN实现云数据中心互联，但需注意该方案下也有一定的弊端，如多播方案下易增加城域网流量，且要求配以相应的城域网IP设备技术，确保设备支持多播VPN功能。而对于单播方案，主要借助头端复制功能，在同一peer域内进行云数据中心VxLAN vRouter的设计，实现互联。尽管该方案下无需考虑IP承载网要求，但应支持VxLAN vRouter。由此可发现，ARP代理选择SDN控制器，需利用IP网络进行云数据中心的互联，且要求以同厂商VxLAN vRouter组网或设备为主。而在此基础上提出的两种方案，其中单播方案在对成本不敏感运营商中较为适用，而多播方案在对大流量穿网不敏感网络中较为适用。

VxLAN技术组网云数据互联是当前云数据中心建设需考虑的主要问题。本次研究中主要提及在ARP代理上选择SDN控制器，可选用二层、三层互联方案，能够满足云数据中心互联要求，对推动VxLAN云数据中心的部署可发挥重要作用。

[1]张届新,吴志明.基于VxLAN组网的云数据中心互联方案[J].电信科学,2016,32(12):122-128

[2]杨辉.面向数据中心光互联的软件定义组网与集成控制研究[D].北京邮电大学,2014