技术沙龙第二期

王快乐:

好!我来分享一下 高可用的网络架构 吧

王快乐:

这个高可用的网络架构更偏向于基础设施,与我最近的工作内容相关。

王快乐:

希望能给应用层网络高可用带来启发吧。

王快乐:

所谓基础设施的高可用网络架构,是为了解决提升带宽、增加可靠性,先给大家分享一下基础设施高可用网络架构的拓扑图。

王快乐:

这个架构,一会儿再解释。我先分享一些简单网络的知识,做个铺垫。

王快乐:

华为有个 eNSP 模拟器,它提供一些网络设备,可以让我们随意组合,来进行网络实验。

这个是我昨晚做实验的一个拓扑,用来测试 ACL 了。提升网络安全的。通过 ACL 来控制,哪些部门 的 哪些设备 能访问 哪些网络。

这是 eNSP 模拟器,挺有意思的。我总不能买一堆设备回来做实验。除了华为,华三和思科也提供自己的模拟器,意图都是相同的。

王快乐:

我们常见的网络设备,一般有交换机、路由器、防火墙、无线设备(AP、AC),还有 WAF 这些设备就比较少见。

基础设施的高可用网络架构里面,常规配置是:交换机 比较多,相当多;路由器一般就两台;防火墙也两台;其他设备一边根据需求、成本各方面进行综合考虑是否采用

主要的还是交换机。

王快乐:

交换机一般分为两类,盒式交换机,框式交换机。

盒式交换机就是我们平时见到的那种,一个方形的盒子。

框式交换机式数据中心用的,挺大的,各部分都是模块化的。

王快乐:

这个是盒式交换机

王快乐:

这个是框式交换机,各个部分都是模块化的,坏了直接换。

说到这,有句话真的是,技术进步的厉害,思想进步的慢。与盒式交换机比,框式还是模块化思想,将各个部分模块化、易插拔,坏了直接换模块。

王快乐:

盒式交换机,小型园区网、企业网会使用。框式交换机,一般数据中心会使用。

王快乐:

路由器、防火墙、无线设备(AP、AC),这些就不介绍了,这些不是这次分享的重点。

王快乐:

然后,我们再看一下交换机角色。这里有用到了分层的思想。

交换机的角色,分为三类:接入层、汇聚层、核心层。

从拓扑图里看,最下面是接入层,最上面是核心层。

接入层交换机:就是我们平台连接 PC 的交换机,功能很简单。听名字也是,只能接入设备,没有其他功能了。

汇聚层交换机:就是将链路进行汇聚,负责网络层的二层数据转发,只涉及 MAC 地址。也就是同个网络数据的转发。可以直接理解成内网数据转发。

核心层交换机:就有点路由功能了,三层转发,会涉及一些 IP 网络。交换机也有路由功能的,只是做的比较简单。说是分层思想,但也不可能 100% 都分开,也很小的耦合和关联度。

yzl:

ip网络是ip协议层的网络吗

王快乐:

我们再来看一下交换机和交换机、交换机和终端设备的连接方式。

交换机和终端设备:我们平时连的比较简单,直接 PC 连上就行了。服务器不是这个样子,公司内网的服务器有四个网口,需要连接两台交换机,提供冗余和带宽的。

交换机和交换机:那绝对是个“环路连接法”。从图上也能看出来,一台交换机,连了两台设备,两台设备又互联,就是个环路。

抽出来就是下图的一个简单拓扑。模拟器比较简单,Server 没有那么多网口。

王快乐:

环路的问题不用担心,有生成树协议,STP RSTP MSTP。

通过这些协议,交换机进行角色选举,切换端口状态。端口状态有的:AP DP BP RP EP 五种状态,这个无需深究。

端口角色确认之后,某些端口是阻塞的,无法转发数据,这样就自己破除环路了。

自动将环路剪裁成树形结构,所以叫生成树协议。

王快乐:

有人可能会问……其实没人问……为啥非要接个环路,再引入一个协议,不接成环路不就好了?

为了冗余,假如一条链路断了,我们还可以走另外一条。

Shawn:

条条大路通罗马

王快乐:

是的,就是这个样子。除了冗余外,还能增加内网带宽。

王快乐:

现在回到最开始的架构图

iStack,Intelligent Stack 是华为的叫法,思科也有类似的技术。虚拟交换机,将两个交换机合并成一个逻辑的交换机,在逻辑上是一台设备。iStack 是用盒式交换机的。

CSS CLuster Switch System,也是华为的叫法,也是将多台设备逻辑成一台设备。CSS 需要使用框式交换机实现。

Eth-Trunk:是链路聚合。两台交换机之间,连了很多线。但是,这些线是逻辑上的一根线,提成带宽,增加冗余。

STP:是生成树协议,防止线连多了以后,出现环路。

整个网络,通过设备的方式(双设备,成本高),并辅以软件实现(Eth-Trunk,成本低)来提高冗余、增强可靠性。

王快乐:

网络是个基础设施,里面涉及了很多东西,但是这个不是这个分享想表达的。今天的分享想表达的是 技术千变万化,但是背后的思想是固定,我们可以把这些思想借用过来,并进行进一步的提升这些思想,而不仅局限于技术的提升。

王快乐:

好了,今天就分享这么多吧,谢谢大家聆听。[呲牙]

洁洁:

@王快乐 讲讲家用路由和企业路由的区别。

志伟:

最主要的区别就是贵[破涕为笑]

Rain:

实现可靠性的级别不同,企业级要求7x24工作强度不能异常,家用的可接受每日重启

王快乐:

绝大多数东西都是需求和业务驱动的,然后技术只是做个实现。

所以,两者的差别就是功能多少的差别。

家用路由器的需求就是上网就行了:
1)PPPoE 做个拨号,NAT 做个地址转换;
2)DHCP 自动分配地址,解决用户不会配置、配置麻烦的问题。
3)再就是无线功能
4)前三点足够了,其他的功能都是面向其他有特殊需求的用户的。
5)然后功能多了,再提高一下性能。

家用路由器以解决家庭上网需求为主。

企业路由器就不一样,那老复杂了:
1)首先就没有无线功能,路由器的核心是路由三层数据包。家用路由器里并不强调这点。
2)焦点还是企业需求:7x24、可用性、QoS、网络隔离、访问安全、外部接入。