隨著云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)與新應(yīng)用的飛速增長(zhǎng),互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心數(shù)量、規(guī)模都在迅速增長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的可靠運(yùn)行,資源合理利用成為急需解決的問(wèn)題。建設(shè)雙活數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心高可靠運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)中心資源共享成為主流的解決方案。本文以甘肅電信政務(wù)平臺(tái)建項(xiàng)目為背景,依托雙活數(shù)據(jù)中心建設(shè)過(guò)程中,針對(duì)云平臺(tái)跨數(shù)據(jù)中心虛擬機(jī)遷移需求,深入分析了利用VXLAN技術(shù)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)資源共享的需求,通過(guò)對(duì)比不同控制層技術(shù)在VXLAN技術(shù)應(yīng)用中的實(shí)現(xiàn)效果,最終選擇采過(guò)EVPN+VXLAN的技術(shù)架構(gòu),搭建跨區(qū)域雙活數(shù)據(jù)中心核心網(wǎng)絡(luò),項(xiàng)目建設(shè)完成后通過(guò)功能及性能測(cè)試,滿(mǎn)足項(xiàng)目建設(shè)全部需求。本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究分析和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn):（1）首先,深入分析了VXLAN技術(shù)基本原理及實(shí)現(xiàn)功能,使用該技術(shù)搭建大二層網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì),以及該技術(shù)不同組網(wǎng)模式的數(shù)據(jù)通信過(guò)程。（2）其次,結(jié)合項(xiàng)目實(shí)施需求,對(duì)比VXLAN技術(shù)采用不同的控制層技術(shù)實(shí)現(xiàn)功能的差異,重點(diǎn)分析選用BGP EVPN作為VXLAN控制層面,EVPN在實(shí)現(xiàn)主機(jī)信息通告、ARP信息通告及路由信息更新通告的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。以最佳實(shí)踐為依據(jù),選擇適合公司需求,投... 

【文章來(lái)源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

虛擬機(jī)遷移

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文基于VXLAN的跨數(shù)據(jù)中心虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移組網(wǎng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)4圖1-2Overlay網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Overlay技術(shù)主要有以下三種技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式[15]1、VXLAN技術(shù)VXLAN[16]（VirtualExtensibleLocalAreaNetwork，虛擬擴(kuò)展局域網(wǎng)）技術(shù)是在三層IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，建立的二層隧道技術(shù)，VXLAN使用UDP報(bào)文將原始二層以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀封裝起來(lái)，采用24比特VNI(VXLANNetworkIdentifier，虛擬網(wǎng)絡(luò)ID)標(biāo)識(shí)二層網(wǎng)絡(luò)分段，VNI使用的24比特標(biāo)識(shí)擴(kuò)展了VLANID原有標(biāo)識(shí)數(shù)量，大幅增加了隔離用戶(hù)的容量，VXLAN技術(shù)通過(guò)建立VXLAN隧道,可以在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上創(chuàng)建大量的虛擬可擴(kuò)展局域網(wǎng),利用已有的運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)或企業(yè)IP網(wǎng)絡(luò)，為部署在不同區(qū)域的數(shù)據(jù)中心提供二層互聯(lián)，同時(shí)提供更多用戶(hù)的業(yè)務(wù)隔離。2、NVGRE技術(shù)NVGRE是另外一種將數(shù)據(jù)封裝后，通過(guò)隧道轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)[17]，NVGRE技術(shù)是將二層以太網(wǎng)報(bào)文通過(guò)GRE（GenericRoutingEncapsulation，通用路由封裝協(xié)議）封裝后進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；采用GRE頭部24比特VSI(VirtualSubnetIdentifier，虛擬交換接口)標(biāo)識(shí)二層網(wǎng)絡(luò)分段，同樣可以支持多達(dá)16M虛擬網(wǎng)絡(luò)，NVGRE利用GRE擴(kuò)展字段flowID實(shí)現(xiàn)承載網(wǎng)絡(luò)的路由均衡，該功能要求IP網(wǎng)絡(luò)能夠識(shí)別到GRE中的flowID信息，通過(guò)對(duì)flowID進(jìn)行哈希計(jì)算實(shí)現(xiàn)流量負(fù)載分擔(dān)。3、STT技術(shù)STT的封裝直接利用了先進(jìn)的網(wǎng)卡硬件能力，STT基于經(jīng)過(guò)改造的TCP（TransmissionControlProtocol，傳輸控制協(xié)議）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，將TCP各字段意義重新定義，數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)狀態(tài)機(jī)制，在無(wú)狀態(tài)機(jī)制下不需要建立TCP的三次握手連接，二層以太網(wǎng)數(shù)據(jù)由無(wú)狀態(tài)TCP封裝后在三層網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸。STT采用64比特ContextID標(biāo)識(shí)二層網(wǎng)絡(luò)分段，用來(lái)表示不同用戶(hù)

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文基于VXLAN的跨數(shù)據(jù)中心虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移組網(wǎng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)9圖2-1VXLAN工作模型VTEP（VXLAN隧道端點(diǎn)）：VXLAN網(wǎng)絡(luò)的邊緣設(shè)備，負(fù)責(zé)進(jìn)行VXLAN報(bào)文的處理（封裝和解封裝）。VTEP可以是一臺(tái)物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，也可以是一臺(tái)虛擬化集群中的宿主機(jī)。VNI（虛擬網(wǎng)絡(luò)ID）：VNI是每個(gè)VXLAN的標(biāo)識(shí)，共有個(gè)24位，一共有2^24=16,777,216（一千多萬(wàn)），通常每個(gè)VNI對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶(hù)，因此使用VXLAN的公有云平臺(tái)理論上可以支持千萬(wàn)級(jí)別的用戶(hù)。Tunnel：隧道是一個(gè)邏輯概念，在VXLAN模型中并沒(méi)有具體的物理實(shí)體相對(duì)應(yīng)，隧道可以是一種虛擬通道。依托VXLAN通信的虛擬機(jī)感受到的是雙方在直接通信，感受不到底層網(wǎng)絡(luò)的存在，即底層網(wǎng)絡(luò)對(duì)于虛擬機(jī)是透明的�？傊�，VXLAN網(wǎng)絡(luò)就是為相互通信的虛擬機(jī)搭建了一個(gè)單獨(dú)的通信通道，稱(chēng)作隧道。上述文字描述的概念非�；逎y理解，下面通過(guò)分析VXLAN協(xié)議報(bào)文和通信過(guò)程，進(jìn)行展開(kāi)論述。2.1.3.VXLAN報(bào)文解析VXLAN是在三層網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建出來(lái)的一個(gè)虛擬的二層網(wǎng)絡(luò)，下面詳細(xì)的解析VXLAN的報(bào)文。圖2-2VXLAN協(xié)議報(bào)文[26]，白色的部分是來(lái)自虛擬機(jī)發(fā)送的原始二層報(bào)文，包含了MAC頭部、IP頭部和傳輸層頭部的報(bào)文，在白色報(bào)文前面增加VXLAN頭部用來(lái)專(zhuān)門(mén)保存VXLAN相關(guān)的內(nèi)容，外層依次繼續(xù)添加的標(biāo)準(zhǔn)UDP協(xié)議頭部包含UDP頭部（藍(lán)色）、IP頭部（橙色）和MAC頭部（灰色），用來(lái)實(shí)現(xiàn)在底層網(wǎng)路上報(bào)文的傳輸。


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