【网络】叶脊(Spine-Leaf)网络拓扑下全三层网络设计与实践(四) - 物理服务器互联

4. 物理服务器互联

4.1 本节目标

1. 理解在spine leaf网络中，物理服务器之间通信方式；
2. 了解如何在leaf交换机上配置下联物理机的接口；
3. 了解如何在物理机上配置上联物理网卡；

4.2 拓扑结构

在上一节的基础上，加入4台服务器，以下图的拓扑连接到leaf交换机上，leaf交换机没两个分为一对，连接一组物理服务器，如下图，leaf01/02为一对，leaf03/04为一对。

 

4.3 测试资源

1. 4台主机（devopsr01n01 devopsr01n02 devopsr02n01 devopsr02n02）；
2. 8个互联链路（h11,h12,h21,h22,h33,h34,h43,h44）,作为物理机与leaf交换机的连线；
3. 按照上图，连接leaf和物理机；

4.4 物理机通信路径

4.4.1 同一对leaf下的物理机的互通

 

如上图所示， devopsr01n01和devopsr02n02是连接在同一对leaf交换机下的两个物理机，他们之间的可用通路有两条（红绿连线所示）。

4.4.2 不同leaf对下的物理机的互通

 

如上图所示， devopsr01n01和devopsr01n03是连接在不同leaf交换机对下的两个物理机，他们之间的通信必须经过一个spine交换机，可用通路数量取决于spine交换机数量，spine的数量为n时，可用通路数量为4n条，如上图红色连线所示；

4.5 故障域分析

基于以上内容，可对该spine leaf网络进行故障域如下分析：

1. 当任一台主机故障时，只影响这台主机自身的通信，不会对整个网络的连通性造成影响；
2. 当任一台leaf故障时，会影响该leaf上所连接的主机的上联通路数量，上联带宽减少一半，但连通性不受影响，网络中其他设备无影响；
3. 当任一台spine故障时，不同leaf对之间的主机通信的带宽减少n分之一，n为spine数量，连通性不受影响；
4. 只有当同一个leaf对中的两个leaf同时出现故障时，该leaf对所连主机通信网络会中断，其他部分不受影响；
5. 只有当所有spine全部故障时，整个网络会故障；

4.6 物理机与leaf交换机互联地址规划与配置

4.6.1 互联地址规划

物理机和leaf互联的接口需要进行ip地址规划与配置，与spine和leaf交换机之间的互联链路一样，我们为每条互联链路分配一个30位掩码的网段，整体规划如下表：

互联链路	leaf	leaf下联接口	leaf下联接口ip	物理机	物理机上联接口	物理机上联接口ip
h11	leaf01	e3	169.254.0.1/30	devopsr01n01	eth0	169.254.0.2/30
h12	leaf02	e3	169.254.1.1/30	devopsr01n01	eth1	169.254.1.2/30
h21	leaf01	e4	169.254.0.5/30	devopsr01n02	eth1	169.254.0.6/30
h22	leaf02	e4	169.254.1.5/30	devopsr01n02	eth0	169.254.1.6/30
h33	leaf03	e3	169.254.2.1/30	devopsr02n01	eth0	169.254.2.2/30
h34	leaf04	e3	169.254.3.1/30	devopsr02n01	eth1	169.254.3.2/30
h43	leaf03	e4	169.254.2.5/30	devopsr02n02	eth0	169.254.2.6/30
h44	leaf04	e4	169.254.3.5/30	devopsr02n02	eth1	169.254.3.6/30

下面的内容以devopsr01n01这台物理机为例，在leaf节点和物理机上进行相应的配置。

4.6.2 leaf下联接口配置

以devopsr01n01为例，这台物理机连接到了leaf01和leaf02两台交换机，在leaf01上配置对应的下联接口e3：

interface Ethernet3 description: devopsr01n01.eth0 no switchport mtu 9214 ip address 169.254.0.1/30 no shutdown

在leaf02上配置对应的下联接口e3：

interface Ethernet3 description: devopsr01n01.eth1 no switchport mtu 9214 ip address 169.254.1.1/30 no shutdown

4.6.3 服务器网卡配置

以devopsr01n01为例，按照互联地址规划表，对物理机网卡进行配置：

#!/bin/bash ip address add 169.254.1.2/30 dev eth0 ip address add 169.254.0.2/30 dev eth1 ifconfig eth0 up ifconfig eth1 up

4.6.4 互联配置测试

完成上面的步骤后，物理机与leaf交换机之间的互联配置就完成了，此时在物理机上ping对应的leaf的下联接口ip应该可以成功

#!/bin/bash root@devopsr01n01:~# ping 169.254.0.1 -c 1 PING 169.254.0.1 (169.254.0.1) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 169.254.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=515 ms --- 169.254.0.1 ping statistics --- 1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms rtt min/avg/max/mdev = 515.008/515.008/515.008/0.000 ms root@devopsr01n01:~# ping 169.254.1.1 -c 1 PING 169.254.1.1 (169.254.1.1) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 169.254.1.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=15.3 ms --- 169.254.1.1 ping statistics --- 1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms rtt min/avg/max/mdev = 15.397/15.397/15.397/0.000 ms

其他几台物理机也请按照上述步骤完成配置。

4.7 小结

本节对spine leaf的物理链路高可用进行了说明，阐述了物理服务器在spine leaf网络中的连接方式，ip地址规划方法。举例说明了leaf交换机和物理服务器之间互联的相关配置。至此，spine leaf网络中所有设备的互联配置都已经完成。但互联接口的ip，在spine leaf网络中仅仅用于设备之间的互联，服务之间的通信使用的是各物理/虚拟机的业务ip地址。接下来的章节，我们将为物理机分配业务ip地址，并在服务器和leaf交换机上配置路由，达到业务ip之间互通的目的。

 

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