星融元高性能私有云方案背景與需求

客戶(hù)的IT建設(shè)面臨著以下幾個(gè)問(wèn)題：

1. 隨著公司規(guī)模日趨發(fā)展壯大，目前已經(jīng)有北京、西安、蘇州、武漢、長(zhǎng)沙等多個(gè)研發(fā)中心，研發(fā)隊(duì)伍不斷壯大，截止2021年研發(fā)人員數(shù)量已經(jīng)達(dá)到120多人。大多數(shù)研發(fā)仍然在個(gè)人PC上進(jìn)行開(kāi)發(fā)，涉及到交換機(jī)操作系統(tǒng)的編譯，一次編譯需要好幾個(gè)小時(shí)，開(kāi)發(fā)效率很低。

2. 公司目前在公有云和公司內(nèi)部機(jī)房部署了不少應(yīng)用，如BUG管理平臺(tái)、文檔管理平臺(tái)、源碼管理平臺(tái)、企業(yè)官方網(wǎng)站、ERP系統(tǒng)、網(wǎng)盤(pán)系統(tǒng)，這些應(yīng)用分散，占用的資源大多還需要額外付費(fèi)，維護(hù)起來(lái)也比較麻煩。

針對(duì)以上問(wèn)題，客戶(hù)決定建設(shè)一套自己的私有云網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。通過(guò)私有云來(lái)分配較高配置的虛機(jī)滿(mǎn)足研發(fā)的快速編譯需求；通過(guò)將企業(yè)的IT應(yīng)用遷移到私有云來(lái)節(jié)省不必要的開(kāi)支，并實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一運(yùn)維和管理；

星融元Asterfusion解決方案

私有云分成兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)區(qū)域?yàn)榫€(xiàn)上使用環(huán)境，主要滿(mǎn)足研發(fā)虛機(jī)分配和客戶(hù)IT應(yīng)用部署的需求；

另外一個(gè)區(qū)域?yàn)闇y(cè)試演示環(huán)境，主要滿(mǎn)足產(chǎn)品測(cè)試需求和客戶(hù)演示需求。同時(shí)兩個(gè)區(qū)域相互可達(dá)。

客戶(hù)私有云共分為兩期實(shí)現(xiàn)：

• 一期線(xiàn)上使用環(huán)境主要滿(mǎn)足研發(fā)虛機(jī)使用需求，遷移部分應(yīng)用，測(cè)試演示環(huán)境滿(mǎn)足基本的組網(wǎng)測(cè)試需求。

• 二期主要擴(kuò)容測(cè)試環(huán)境，通過(guò)加入更多的星融元網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，完成更多虛機(jī)支撐、業(yè)務(wù)覆蓋全面的的數(shù)據(jù)中心組網(wǎng)環(huán)境。

圖１為私有云一期網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，CX532 設(shè)備做Spine，CX306 設(shè)備做Leaf

• 線(xiàn)上使用區(qū)域：２臺(tái)Spine，2臺(tái)Leaf，15臺(tái)服務(wù)器。

• 測(cè)試演示區(qū)域：２臺(tái)Spine，4臺(tái)Leaf，10臺(tái)服務(wù)器。

1RU的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)身，Asterfusion CX5系列下一代云交換機(jī)可以提供32個(gè)100G/40G高速以太網(wǎng)接口，向下接入服務(wù)器和/或向上連接到骨干層的Spine交換機(jī)。其具體款型：CX532P整機(jī)交換容量為6.4Tbps。

在1RU的標(biāo)準(zhǔn)空間內(nèi)，Asterfusion CX3系列下一代云交換機(jī)可以提供48個(gè)10G或25G以太網(wǎng)接口，向下接入服務(wù)器，同時(shí)提供6個(gè)100G/40G高速以太網(wǎng)接口，向上連接到骨干層的Spine交換機(jī)。其具體款型：CX306P-48S和CX306P-48T的整機(jī)交換容量為2.16Tbps，CX306P-48Y的整機(jī)交換容量為3.6Tbps。

無(wú)論是線(xiàn)上區(qū)域還是測(cè)試區(qū)域，Spine和Leaf的端口密度都完全滿(mǎn)足需求，并為后期擴(kuò)容提供冗余空間。

在本案例中主要用到了CX306支持的以下高級(jí)功能：

• 最大支持64路基于權(quán)重的ECMP（實(shí)現(xiàn)流量的負(fù)載均衡，保證網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)的高性能）。

• 支持EVPN，可實(shí)現(xiàn)VXLAN隧道自動(dòng)建立、虛擬網(wǎng)絡(luò)路由動(dòng)態(tài)傳播 、分布式網(wǎng)關(guān)、非對(duì)稱(chēng)IRB、對(duì)稱(chēng)IRB。

• 支持LAG/LACP，最大256個(gè)聚合組，每聚合組最大128個(gè)接口。

• 支持靜態(tài)路由 / BGP / MP-BGP。

• 支持命令行 / WebUI / Controller / 集中管理 / REST API。

針對(duì)一期測(cè)試設(shè)備種類(lèi)較少，覆蓋功能不全面，客戶(hù)私有云二期在測(cè)試演示環(huán)境又增加了一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。主要增加了防火墻和border-leaf邊緣出口交換機(jī)。

圖２是客戶(hù)私有云二期演示環(huán)境擴(kuò)容后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。X532做Spine，X308、X312、X306做Leaf。服務(wù)器4臺(tái)部署Openstack云平臺(tái)，2臺(tái)做INT網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)方面的測(cè)試，1臺(tái)做Firewall、其余3臺(tái)做裸金屬。

二期主要設(shè)備類(lèi)型：Spine -X532，Leaf-X308，Leaf-X312，Leaf-X306

測(cè)試演示環(huán)境擴(kuò)容后能夠覆蓋更多的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能夠演示更多的網(wǎng)絡(luò)功能。

另外，星融元的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都可以通過(guò)星融元控制器AFC來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一配置管理。

AFC（星融元控制器）覆蓋主要功能：

• 整網(wǎng)拓?fù)渥詣?dòng)繪制，拓?fù)渲姓故玖髁康膩?lái)源、去向，拓?fù)渲袔捳急萒OP10設(shè)備展示

• 整網(wǎng)輸入輸入流量建模并AI分析

• 整網(wǎng)設(shè)備數(shù)量、類(lèi)型展現(xiàn)，整網(wǎng)端口使用情況、整網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入輸出流量折線(xiàn)圖概覽、歷史峰值、平均值

• 整網(wǎng)規(guī)則余量、整網(wǎng)策略（融合規(guī)則）配置，支持搜索某一融合策略并顯示該策略途徑設(shè)備的拓?fù)?/p>

• 支持RestAPI導(dǎo)出第三方接口

• 支持快照功能，包括流量快照、拓?fù)淇煺?、策略快照?/p>

• 支持AAA、TACACS認(rèn)證、用戶(hù)管理、日志、告警、系統(tǒng)設(shè)置

• 支持設(shè)備批量升級(jí)、配置導(dǎo)入導(dǎo)出

• 支持登錄設(shè)備自帶WEB

• X86服務(wù)器部署、計(jì)劃最多支持100臺(tái)設(shè)備的管理

客戶(hù)的私有云管平臺(tái)線(xiàn)上環(huán)境采用平安自研的云管平臺(tái)PA_Stack。如下圖4是PA_Stack的運(yùn)營(yíng)管理員主界面，可以看到目前的虛機(jī)資源分配情況。

客戶(hù)私有云管平臺(tái)測(cè)試演示環(huán)境采用開(kāi)源的OpenStack（Rocky版本），同時(shí)星融元基于該版本開(kāi)發(fā)了Networking-AFC插件。通過(guò)將L2/L3網(wǎng)絡(luò)功能(網(wǎng)絡(luò)overlay)卸載至CX交換機(jī)上，提高云環(huán)境下計(jì)算節(jié)點(diǎn)的性能。插件依賴(lài)于AFC軟件，通過(guò)該軟件所提供接口配置CX交換機(jī)。

星融元高性能私有云方案特色亮點(diǎn)與客戶(hù)價(jià)值

高密度的高速接口設(shè)計(jì)

在1RU的標(biāo)準(zhǔn)空間內(nèi)CX3系列下一代云交換機(jī)可同時(shí)交付48個(gè)10G/25G以太網(wǎng)端口和6個(gè)100G/40G高速以太網(wǎng)端口，最大程度上提升了空間、能源的使用效率，降低TCO（總擁有成本）的同時(shí)獲得更高的ROI（投資回報(bào)）。

按需自由擴(kuò)展的扁平化云網(wǎng)絡(luò)

在 Scale-wide 的云網(wǎng)絡(luò)中，不需要再為價(jià)格高昂的框式 Spine 交換機(jī)支付超額的成本，并且將網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、部署、調(diào)整、優(yōu)化、擴(kuò)展的主動(dòng)權(quán)牢牢掌握在自己手中。CX系列構(gòu)建的扁平云網(wǎng)絡(luò)極大地簡(jiǎn)化了云網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的復(fù)雜性，同時(shí)具備超強(qiáng)的橫向擴(kuò)展能力，使云計(jì)算 Pay-as-you-grow 的基本理念在云網(wǎng)絡(luò)中得以體現(xiàn)。

轉(zhuǎn)發(fā)平面集成線(xiàn)速的NFV

在可編程交換芯片的支持下，星融元 創(chuàng)造性地將云計(jì)算常用的NFV（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）特性在CX系列的轉(zhuǎn)發(fā)平面中編程實(shí)現(xiàn)，從而進(jìn)一步提升了云網(wǎng)絡(luò)的使用效率。CX系列云交換機(jī)目前支持的NFV功能包括：四層SLB（服務(wù)器負(fù)載均衡）、NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）、DDoS（分布式拒絕服務(wù)）攻擊流量識(shí)別與統(tǒng)計(jì)。

易用、多樣的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)支撐二次開(kāi)發(fā)

基于對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的深刻理解，星融元在提供的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)AsterNOS之上開(kāi)發(fā)了從操作系統(tǒng)內(nèi)核適配、驅(qū)動(dòng)適配、接口適配、虛擬化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、高可靠控制協(xié)議等多種功能特性，以改善開(kāi)源的SONiC/SAI和Stratum/gNMI/gNOI的可用性、易用性。

與云計(jì)算無(wú)縫融合的云網(wǎng)絡(luò)

運(yùn)行在每一臺(tái)CX系列云交換機(jī)上的 AsterNOS 是星融元基于純粹的 SDN 理念為云計(jì)算時(shí)代設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一款開(kāi)放、智能、易用、高性能的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。Asteria Fabric Controller (AFC) 是星融為云計(jì)算環(huán)境設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的Cloud SDN Controller，是一個(gè)面向云中業(yè)務(wù)與應(yīng)用的Cloud SDN 平臺(tái)。