在数据中心领域,网络设备的上线和部署一直是备受关注的一大问题,规模越大,交付效率的影响越大。在规模较小或数据中心早期阶段,网络设备初建或故障整机替换环节主要依靠人工参与,效率低下。鉴于此,不少网络设备厂商提出Zero-ouch Provisioning解决方案,试图做到自动化上线和完成配置获取及加载。
但由于网络设备的行业封闭性,网络设备的上线和部署缺乏标准,难以有统一有效的方案。而且,目前业界的方案依然未能完全摆脱人工干预,只是相比传统方案,将原本在现场由人工完成的工作进行了一定程度的转嫁和转移。
名词解释
ATP:Auto Provisioning,自动部署技术,对标ZTP,Zero-touch Provisioning
LLDP:Link Layer Discovery Protocol,链路层发现协议,一个与厂商无关的二层协议,允许网络设备在本地子网中通告自己的设备标识和性能。
TOR:Top Of Rack,架顶交换机,也称接入交换机,用来直连服务器。
Core Switch:核心交换机,对于扁平化的二层架构中,核心交换机直连TOR。
应用场景
该技术方案适用于spine-leaf网络架构,致力于提供如下问题的解决方案:
首次上线,空配置状态下自动获取和加载配置;
整机替换,整机替换时自动获取和加载历史最新配置;
容错性,健全的重试机制;
有了ATP方案,传统网络上线时的按照指定机架位上线设备以及手动配置管理IP的工作全部可以节省掉。效率能得到极大提升。
当前现状
- 手工部署
对于规模不大的数据中心网络而言,手工部署方式应该是最主要的方式。对于网络建设而言,从设备进机房的上架加电、现场配置网络到远程导入配置文件,都是需要人工参与的。这种方式的典型特点是效率低,严重依赖于参与现场实施的人员的专业技术熟练程度。
- 自动部署
对于规模较大的数据中心网络,处于对交付效率的追求,会从手工部署往自动部署层面转换。根据对厂商依赖程度的不同,又分为两类,一类是客户主导型,主要依靠周期探测网络后推送配置;另一类是厂商主导型,主要依靠厂商制定的策略,做好相应的环境配置即可工作。两种方式都不够简洁高效。
设计理念
充分利用现有网络资源和环境,不额外提升复杂度
当前大规模数据中心场景下的网络架构主要采用的Spine-leaf两层结构,Spine交换机主要依靠商用厂家的大型Chassis方案。对于此类Chassis交换机,由于使用数量较少且属于核心基础网络设施,一般都采用手动部署和配置方式。在完成spine层交换机配置的过程中,相关网络配置环境会准备就绪。ATP会充分挖掘当前在对chassis做手工配置过程中的一些资源和条件,将ATP方案依赖的元素在不增加额外复杂性的前提下与传统Chassis交换机的建设流程进行融合。
系统化工程化的观点看待问题,释放设备潜力
网络设备的自动部署是一个系统工程问题,要从网络架构、设备OS和网络安装环境一起联合考虑,合理分散精力才能获得最大的收益。
开放与兼容性
ATP方案在流程设计之初就考虑到要解决跨厂商设备替换的问题,通过对技术规范的指定和开放,实现数据中心网络统一的部署方案。