【Calico系列】4 数据中心网络简述
2020-01-12 tech calico 10 mins 7 图 3548 字
本文是 Calico 系列的第四篇文章，上一篇了解了 calico 的组件、架构与原理，这篇学习数据中心的网络设计。本篇的内容为血衫学习文末参考资料后的笔记。
由于网络的水深与个人能力有限，本文不免存在错误之处。如有疑问，请查阅文末参考资料或与我线上/线下讨论。
一、分层网络设计
思科的分层（三层）互连网络模型（hierarchical internetworking model）是工业界设计可靠、可扩展、高性价比的互连网络时广泛采用的模型。
讨论网络设计时，通常根据设备数量将网络分成几类：
- 小型网络：支持最多 200 个设备
- 中型网络：支持 200 ~ 1000 个设备
- 大型网络：支持 1000+ 设备
网络设计随规模和公司需求的不同而不同。例如，小公司的设备数量比较少，因此网络基础 设施就无需像大公司设计的那么复杂。
思科分层网络模型中的三个层：接入层、汇聚层、核心层。
早期网络
早期的网络都是扁平拓扑（flat topology）：
当更多的设备需要接入网络时，就添加集线器（hub）和交换机（switch）。扁平网络设计 的缺点是很难控制广播流量，或者对特定流量进行过滤。当网络中的设备越来越多时， 响应时间也会越来越慢，最终使得网络不可用。
因此，我们需要一个更好的方案。现在，大部分公司都使用下图所示的分层网络方案：
将扁平网络划分成更小、更易管理的组成部分的好处是可以将本地流量限制在本地（ local traffic remains local）。只有目的是其他网络的流量才会被传送到更高的层。
一个典型的企业分层局域网（hierarchical LAN）包括三层：
- 接入层：提供工作组/用户接入网络的功能
- 汇聚层：提供基于策略的连接功能，控制接入层和核心层的边界
- 核心层：提供汇聚层交换机之间的高速传输
另一个三层分层网络设计如下图所示，注意其中的每个 building 都是分层网络模型 ，包括了接入层、汇聚层和核心层。
注意：设计网络的物理拓扑并没有绝对的规则。虽然很多网络都是基于三层的物理 设备搭建的，但这并不是强制条件。在小一些的网络中，核心层和汇聚层可能会合并为一层，由同一个物理交换机充当，这样网络就变成了两层。这被称为 collapsed core design（塌缩的核心层设计）。
