【数据中心】思科数据中心Spine和Leaf架构：Cisco

语言 Chinese, Simplified

SEO Title

Cisco MSDC Layer 3 spine-and-leaf network

大规模可扩展数据中心（MSDCs）是一个大型数据中心，拥有数千台物理服务器（有时几十万台），其设计目的是在不影响现有基础设施的情况下扩展规模和计算能力。这种规模的环境有一组独特的网络需求，重点是应用程序性能、网络的简单性和稳定性、可见性、容易故障排除和容易的生命周期管理等。MSDCs的示例是大型云服务提供商，它们托管了成千上万的租户，以及承载大型分布式应用程序的门户网站和电子商务提供商。

思科的MSDC拓扑设计使用了第3层spine和leaf架构。叶层负责在网络结构中公布服务器子网。Spine设备负责学习基础设施路由和终端主机子网路由。在大多数情况下，spine交换机不用于直接连接外部世界或其他MSDC网络，但它会将此类流量转发到充当边界叶交换机的专用叶交换机。Border leaf交换机可以插入默认路由以吸引用于外部目的地的流量。根据需要支持的服务器的数量，MSDC设计有不同的风格：两层spine-leaf拓扑、三层spine-leaf拓扑、超大规模fabric-plane Clos设计。有关Cisco Nexus 9000和3000交换机的MSDC设计的更多详细信息，请参阅“Cisco的大规模可扩展数据中心网络结构白皮书”。

在路由设计方面，Cisco MSDC控制平面使用动态第3层协议（如eBGP）来构建路由表，该路由表最有效地将数据包从源路由到spine节点。由于eBGP的可伸缩性和稳定性，大多数客户都使用它。

图20显示了具有eBGP控制平面（AS=自治系统）的第3层MSDC脊椎和叶网络的示例。

Title: Example of MSDC Layer 3 spine-and-leaf network with BGP control plane

图20。

带BGP控制平面的MSDC第3层棘叶网络实例

第3层spine和leaf设计故意不支持跨ToR交换机的第2层vlan，因为它是第3层结构。每个主机都与一个主机子网相关联，并通过第3层路由与其他主机通信。不支持主机移动性和多租户。

由于fabric网络如此庞大，MSDC客户通常使用基于软件的方法来向网络引入更多的自动化和模块化。自动化工具可以处理不同的结构拓扑和形状因素，创建一个模块化解决方案，可以适应不同大小的数据中心。MSDC高度自动化，可以在设备上部署配置，发现结构中任何新设备的角色，监视和排除结构故障等。许多MSDC客户编写脚本以进行网络更改，使用Python、Puppet和Chef以及其他DevOps工具和Cisco技术，如开机自动配置（POAP）。

表4总结了第3层MSDC脊柱和叶网络的特征。

表4。Cisco第3层MSDC网络特性

Item	Description
Transport medium requirement	Layer 3
End-host detection	None (localized IP subnet)
End-host reachability and distribution	Unicast routing protocol (eBGP
Broadcast and unknown unicast traffic	Stops at leaf ToR switch
Underlay control plane	Unicast routing protocol (eBGP)
Layer 3 function	● Leaf ToR switch for internal routing ● Border leaf switch for external routing
Multicast traffic	Supports: ● Layer 3 IP multicast traffic
Multitenancy	No
Supported hardware	● Cisco Nexus 7000 Series Switches including the Cisco Nexus 7700 platform switches ● Cisco Nexus 3000 Series Switches ● Cisco Nexus 9000 Series Switches