基于OTV的校园数据中心建设与研究

陈小银

[摘 要] 数据中心的建设是智慧校园建设的重点内容之一，智慧校园的有线无线、教育教学应用、教育管理、校园服务等都依赖功能完善的数据中心提供基础支撑。应用当前成熟技术建设的数据中心都能为各项应用提供可靠性、安全性、完整性、可用性等保证。随着数据校园建设进一步向内涵式智慧校园发展时，分布式的跨域数据中心的2层数据交换成为高频需求，基于OTV的数据中心成为一个具备高可扩展性的高可选项。

[关 键 词] OTV；DCI；跨域数据中心；资源池

[中图分类号] TP393 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）19-0201-01

智慧大数据中心是综合信息服务平台的核心，是大规模数据存储和信息流通的中间节点，为全校提供教育信息共享服务。为了实现系统的集成和各个系统之间的数据共享，提供有效的决策支持数据，需要建立基于数据管理和利用的综合性技术方案的智慧数据中心。

一、关键要素

Edge Device：用来实现OTV功能的边界设备，并且实现将本地站点连接入互联网WAN/MAN。

Join Interface：属于ED设备上用于对核心网络（WAN/MAN）的三层可路由的接口，通过它完成转发OTV数据包给远程站点的ED设备。

Internal Interface：属于ED设备上用于对站点内部的二层接口，可接收STP BPDU信息。

Overlay Interface：属于ED设备上的虚拟隧道接口，在IP单播或者组播包中封装二层帧，构成OTV数据包。

Multicast Data-Group：处理组播数据流量地址，配合子网掩码是一组IP范围形式。

Multicast Control-Group：所有的ED设备使用一个相同的组播地址发送以及交换OTV控制协议的更新。

Authoritative Edge Device：用于同一站点内有多个ED设备，此时只有一个为授权ED处理VLAN内MAC地址转发，但可以为每个VLAN指定不同的AED。

Site_VLAN：这个VLAN被OTV设备用来联系同一个站点内的其他OTV设备，这样可以选举出Authoritative Edge Device （AED），Site_VLAN本地有效。

二、原则与限制

1.在一个VDC中，一个特定VLAN能够关联到一个SVI，或者使用OTV进行扩展，但是不能两种同时做。

2.只能为一个Overlay Interface指派一个Join Interface；多个Overlay Interface共享一个Site-VLAN。

3.OTV添加42字节额外头部，因此MTU可能需要进行调整。

4.原始帧的COS位被映射到DSCP的高位比特。

5.OTV包DF位被设位，OTV边界不分片和重组数据包。

6.所有的3层互联接口可能需要对组播的支持。

三、实现细节

在配置实现OTV之前需要将两个站点间的3层接连建立起来，本文示例通过使用OSPF路由协议实现一个3层互联的远程连接，现实环境中3层互联可以使用VPN技术（如运营商的MPLS，L2L）等，并且在本示例链路之间开启组播支持，因为此次OTV使用的是组播模式。

本地站点的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层互联接口需要对组播的支持

远程站点的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 //扩展了vlan100

远程站点的配置类似：（1）开启OSPF建设与站点A的3层

接连；（2）配置OTV，设置SITE-VLAN 20用于选举AED，设置相同的OTV control-group、OTV data-group并关联到正确的join-interface。

通过上述OTV技术介绍，我們发现利用OTV技术可以实现一个简单又实用的跨地理域数据中心之间互联（DCI），并实现二层网络扩展的解决方案。尽管其简单实用，但它的一些深层技术细节在应用到校园数据中心建设时仍值得认真研究，例如DCI之间的出口路由问题，DCI之间的路径优化问题，还有OTV与LISP的完美组合确保所有移动的虚拟机的最佳可达如何实现等。

参考文献：

[1]王运武，于长虹.智慧校园实现智慧教育的必由之路[M].北京：电子工业出版社，2016：153.

[2]蔡莹.云计算机环境下的网络新技术探索[J].科技资讯，2017，15（4）：8-9.