基于OTV的校園數(shù)據(jù)中心建設(shè)與研究

陳小銀

[摘 要] 數(shù)據(jù)中心的建設(shè)是智慧校園建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，智慧校園的有線無線、教育教學(xué)應(yīng)用、教育管理、校園服務(wù)等都依賴功能完善的數(shù)據(jù)中心提供基礎(chǔ)支撐。應(yīng)用當(dāng)前成熟技術(shù)建設(shè)的數(shù)據(jù)中心都能為各項(xiàng)應(yīng)用提供可靠性、安全性、完整性、可用性等保證。隨著數(shù)據(jù)校園建設(shè)進(jìn)一步向內(nèi)涵式智慧校園發(fā)展時(shí)，分布式的跨域數(shù)據(jù)中心的2層數(shù)據(jù)交換成為高頻需求，基于OTV的數(shù)據(jù)中心成為一個(gè)具備高可擴(kuò)展性的高可選項(xiàng)。

[關(guān) 鍵 詞] OTV；DCI；跨域數(shù)據(jù)中心；資源池

[中圖分類號(hào)] TP393 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）19-0201-01

智慧大數(shù)據(jù)中心是綜合信息服務(wù)平臺(tái)的核心，是大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和信息流通的中間節(jié)點(diǎn)，為全校提供教育信息共享服務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成和各個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享，提供有效的決策支持?jǐn)?shù)據(jù)，需要建立基于數(shù)據(jù)管理和利用的綜合性技術(shù)方案的智慧數(shù)據(jù)中心。

一、關(guān)鍵要素

Edge Device：用來實(shí)現(xiàn)OTV功能的邊界設(shè)備，并且實(shí)現(xiàn)將本地站點(diǎn)連接入互聯(lián)網(wǎng)WAN/MAN。

Join Interface：屬于ED設(shè)備上用于對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)（WAN/MAN）的三層可路由的接口，通過它完成轉(zhuǎn)發(fā)OTV數(shù)據(jù)包給遠(yuǎn)程站點(diǎn)的ED設(shè)備。

Internal Interface：屬于ED設(shè)備上用于對(duì)站點(diǎn)內(nèi)部的二層接口，可接收STP BPDU信息。

Overlay Interface：屬于ED設(shè)備上的虛擬隧道接口，在IP單播或者組播包中封裝二層幀，構(gòu)成OTV數(shù)據(jù)包。

Multicast Data-Group：處理組播數(shù)據(jù)流量地址，配合子網(wǎng)掩碼是一組IP范圍形式。

Multicast Control-Group：所有的ED設(shè)備使用一個(gè)相同的組播地址發(fā)送以及交換OTV控制協(xié)議的更新。

Authoritative Edge Device：用于同一站點(diǎn)內(nèi)有多個(gè)ED設(shè)備，此時(shí)只有一個(gè)為授權(quán)ED處理VLAN內(nèi)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)，但可以為每個(gè)VLAN指定不同的AED。

Site_VLAN：這個(gè)VLAN被OTV設(shè)備用來聯(lián)系同一個(gè)站點(diǎn)內(nèi)的其他OTV設(shè)備，這樣可以選舉出Authoritative Edge Device （AED），Site_VLAN本地有效。

二、原則與限制

1.在一個(gè)VDC中，一個(gè)特定VLAN能夠關(guān)聯(lián)到一個(gè)SVI，或者使用OTV進(jìn)行擴(kuò)展，但是不能兩種同時(shí)做。

2.只能為一個(gè)Overlay Interface指派一個(gè)Join Interface；多個(gè)Overlay Interface共享一個(gè)Site-VLAN。

3.OTV添加42字節(jié)額外頭部，因此MTU可能需要進(jìn)行調(diào)整。

4.原始幀的COS位被映射到DSCP的高位比特。

5.OTV包DF位被設(shè)位，OTV邊界不分片和重組數(shù)據(jù)包。

6.所有的3層互聯(lián)接口可能需要對(duì)組播的支持。

三、實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)

在配置實(shí)現(xiàn)OTV之前需要將兩個(gè)站點(diǎn)間的3層接連建立起來，本文示例通過使用OSPF路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)一個(gè)3層互聯(lián)的遠(yuǎn)程連接，現(xiàn)實(shí)環(huán)境中3層互聯(lián)可以使用VPN技術(shù)（如運(yùn)營(yíng)商的MPLS，L2L）等，并且在本示例鏈路之間開啟組播支持，因?yàn)榇舜蜲TV使用的是組播模式。

本地站點(diǎn)的OSPF配置示例如下：

feature OSPF

router OSPF 1

area 0.0.0.0 authentication message-digest

log-adjacency-changes

auto-cost reference-bandwidth 1000000

interface e2/1

description To core

IP address 10.10.1.1/24

IP OSPF message-digest-key 1 md5 Cisco123

IP OSPF dead-interval 6

IP OSPF hello-interval 2

IP router OSPF 1 area 0

IP JGMP version 3//所有的3層互聯(lián)接口需要對(duì)組播的支持

遠(yuǎn)程站點(diǎn)的OTV配置示例：

feature OTV

OTV SITE-VLAN 20 // SITE-VLAN 只本地有效

interface overlay 1

OTV control-group 239.1.1.1

OTV data-group 239.1.2.0/28

OTV join-interface Ethernet2/1

OTV EXTEND-VLAN 100 //擴(kuò)展了vlan100

遠(yuǎn)程站點(diǎn)的配置類似：（1）開啟OSPF建設(shè)與站點(diǎn)A的3層

接連；（2）配置OTV，設(shè)置SITE-VLAN 20用于選舉AED，設(shè)置相同的OTV control-group、OTV data-group并關(guān)聯(lián)到正確的join-interface。

通過上述OTV技術(shù)介紹，我們發(fā)現(xiàn)利用OTV技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單又實(shí)用的跨地理域數(shù)據(jù)中心之間互聯(lián)（DCI），并實(shí)現(xiàn)二層網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的解決方案。盡管其簡(jiǎn)單實(shí)用，但它的一些深層技術(shù)細(xì)節(jié)在應(yīng)用到校園數(shù)據(jù)中心建設(shè)時(shí)仍值得認(rèn)真研究，例如DCI之間的出口路由問題，DCI之間的路徑優(yōu)化問題，還有OTV與LISP的完美組合確保所有移動(dòng)的虛擬機(jī)的最佳可達(dá)如何實(shí)現(xiàn)等。

參考文獻(xiàn)：

[1]王運(yùn)武，于長(zhǎng)虹.智慧校園實(shí)現(xiàn)智慧教育的必由之路[M].北京：電子工業(yè)出版社，2016：153.

[2]蔡瑩.云計(jì)算機(jī)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)探索[J].科技資訊，2017，15（4）：8-9.