サーバー仮想化にはなぜ大規模なレイヤー 2 ネットワークが必要なのでしょうか?

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1. 従来のデータセンターネットワークアーキテクチャ

• アクセス レイヤー: エッジ レイヤーとも呼ばれるアクセス スイッチは、通常、ラックの上部に配置され、サーバーに物理的に接続される ToR (Top of Rack) スイッチとも呼ばれます。
• 集約層: 配布層とも呼ばれます。集約スイッチはアクセス スイッチに接続し、ファイアウォール、SSL オフロード、侵入検知、ネットワーク分析などの他のサービスも提供します。
• コア レイヤー: コア スイッチは、データ センターに出入りするパケットの高速転送を提供し、通常はネットワーク全体に耐障害性の高い L3 ルーティング ネットワークを提供します。

通常、集約スイッチは L2 ネットワークと L3 ネットワークの分割ポイントになります。集約スイッチの下のネットワークは L2 ネットワークであり、集約スイッチの上のネットワークは L3 ネットワークです。集約スイッチの各グループは POD (Point Of Delivery) を管理し、各 POD には独立した VLAN ネットワークがあります。 1 つの POD は 1 つの L2 ブロードキャスト ドメインに対応するため、POD 内で移行するときにサーバーは IP アドレスとデフォルト ゲートウェイを変更する必要はありません。

しかし、ネットワーク技術の発展に伴い、クラウドコンピューティングが企業のIT構築における新たなトレンドとなり、サーバー仮想化の利用がますます増えています。仮想マシン (VM) はネットワーク全体にわたって制限なく移行できる必要があり、これにより従来の「レイヤー 2 + レイヤー 3」データ センター ネットワークに新たな課題が生じています。

2. 大規模レイヤー2ネットワーク

大規模な 2 層ネットワーク アーキテクチャでは、L2/L3 境界はコア スイッチにあります。コア スイッチの下、つまりデータ センター全体が L2 ネットワークです (もちろん、複数の VLAN を含めることができ、VLAN はコア スイッチ上のルーティングを通じて接続されます)。

データセンター ネットワーク全体が L2 ブロードキャスト ドメインであるため、IP アドレスやデフォルト ゲートウェイを変更することなく、任意の場所にサーバーを作成および移行できます。

大規模なレイヤー 2 ネットワークにより、仮想マシンの大規模な、さらには地域間の動的な移行が可能になります。 VM 移行に関係する可能性のあるすべてのサーバーが同じレイヤー 2 ネットワーク ドメインに含まれている限り、VM の大規模なバリアフリー移行を実現できます。本当に大規模なレイヤー 2 ネットワークは、大規模なレイヤー 2 ネットワークと呼ばれるには、少なくとも 10,000 台のホストを収容できる必要があります。