網路工基礎 | SDN 思科ACI


什麼是思科ACI?
ACI:Application Centric Infrastracture,以應用為中心的基礎網路架構。

Cisco ACI為新一代資料中心和雲端應用提供了轉變性的營運模式。
在Cisco ACI框架中,應用程式指導網路行為,而不是網路行為指導應用。
預先定義的應用要求和說明(策略設定檔)讓網路、應用服務、安全性策略、租用戶子網路和工作負載分配的調配自動化。
透過將整個應用網路的調配實現自動化,Cisco ACI可以幫助降低IT成本、減少錯誤、加快部署,並使業務更加敏捷。
使用這項關鍵技術,傳統的企業應用和內部開 發的應用可以透過動態和靈活的方式,在為其提供支援的網路基礎架構上一同運作。
Cisco ACI利用緊密結合的軟體和硬體組合來實現此目標,從而提供其他模式無法提供的優勢。

ACI的相關術語
SDN:Software Defined Network,軟體定義網路ACI:Application Centric Infrastracture,以應用為中心的基礎網路架構Fabric:ACI的交換矩陣,資料轉送平面,統常將整個ACI的基礎網路架構,也就是整個網路裝置的集合就叫一個FabricAPIC:Application Policy Infrastructure Controller,就是控制器,負責策略下發,控制層面Spine:骨幹節點,相當於核心交換器Leaf:葉子節點,相當於接入層交換機

ACI的應用感知能力
ACI Fabric 提供下一代的應用效能分析能力可以按照每個應用,每個租戶,以及整個基礎架構可以和資料中心IT管理的工作流程進行整合可以對應用的可視化實現自動化資源調整.

ACI的實體架構

二層Spine-Leaf結構:Leaf交換機上連至所有Spine交換機,Leaf交換器之間不互聯。 Spine交換器只用於連接Leaf交換機,所有其它設備包括Server、負載平衡、防火牆等ACI Fabric外的設備連接至Leaf交換機
高頻寬:Leaf至Spine支援40G/100G速率上連,有幾台Spine就有幾條40G鏈路,如上圖所示,在4個Spine的情況下,每個Leaf的上聯頻寬是160G。在傳統的網路中,一般接取層交換器至匯聚層交換器的上聯速率只有1個G的頻寬
易於擴容:如果Fabric頻寬不夠,則可以簡單的擴容Spine節點,若Fabric下聯介面不夠,則可以簡單的擴容Leaf節點
消除STP:在傳統網路中,存取層交換器和匯聚層交換器之間一般會使用STP技術來在冗餘設計的同時避免網路環路,但STP有兩個問題:
第一,STP協定會Block掉其中一條鏈路,比如說一台存取層交換器雙上聯到兩台匯聚層交換機,雖然我們有2個1G的鏈路,但實際上因為STP的Block,所以實際上只有1G的上聯頻寬可用;
第二,在網路拓撲發生變化時,例如介面翻動、鏈路故障等情況下,有可能仍會產生環路或暫時的環路影響資料轉送。而在ACI中,整個Fabric在底層使用VXLAN技術,Spine和Leaf之間運行了ISIS協定來維護VXLVAN的VTEP訊息,消除了傳統二層網路的問題。
同時,因為使用VXLAN技術,所以Leaf上聯至Spine的每個連結都是可以同時使用的
控制層面分離:APIC作為ACI的控制器,負責策略的下發和設備的配置,一般使用3台APIC作為冗餘,即使三台APIC全部故障都不影響資料轉發,只是不能再對整個Fabric進行配置
統一管理:整個Fabric的所有配置都是在APIC上單點進行管理的,APIC上作配置,然後下發至Spine和Leaf交換機
集中化管理:APIC作為ACI的SDN控制器,負責對整個Fabric進行設定。所有Fabric內的實體設備(如Spine/leaf交換器、防火牆、負載平衡、VMware Vcenter等等)和路由協定、轉送策略、動態監控等都可以在APIC上進行設定
資料層面分離:Spine+Leaf交換器組成了ACI Fabric的資料轉送層面,進行資料的高速轉送。
■ 文章來源:網路工程師俱樂部


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