【安防知識網】1 引言
早在IPv6技術形成之初，人們就已經開始對IPv4/IPv6網絡的過渡、共存、互通等諸多方面進行了技術研究與論證，更多的是集中在基礎網絡層面從傳統(tǒng)的IPv4網絡如何平滑地遷移到終極的IPv6網絡。
當開始在數(shù)據(jù)中心部署IPv6應用、或構建一個IPv6的數(shù)據(jù)中心時，數(shù)據(jù)中心的建設思路與其它網絡部分不太一樣。由于數(shù)據(jù)中心最終是要全面提供IPv6業(yè)務的，應此支持IPv6是數(shù)據(jù)中心的核心目標，并需要能夠同時提供當前條件下IPv4/IPv6對外的全面服務。
2 當前IPv6的基本應用情況
目前網絡中IPv6應用以FTP、WEB服務、視頻點播、文件共享等服務為主，這類服務對網絡帶寬有一定要求，對服務器本身的計算能力并無較高要求。
從更為成熟的行業(yè)化應用計算角度來看，一般的應用都是多層(N-tier)架構，如常見的C/S架構和B/S多層應用方式，圖1所示。
圖1 傳統(tǒng)應用的層次架構
在傳統(tǒng)IPv4的網絡環(huán)境下，多層軟件體系發(fā)展非常豐富和成熟，特別是中間件發(fā)展快速，當前大量的企業(yè)級計算都是借助中間件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的豐富業(yè)務。雖然對上層應用來說，IPv6只是在網絡通信層面做了替代，只涉及到底層協(xié)議棧的修改，但是，基于IPv6底層通信的大規(guī)模計算體系并未真正成熟，如各種數(shù)據(jù)庫對IPv6操作的支持也是在近兩年才開始成熟，企業(yè)核心系統(tǒng)軟件的通信層面處于剛剛開始的IPv6轉換期。 [nextpage]
3 構建應用靈活可擴展的數(shù)據(jù)中心
建設一個能夠支持今后IPv6應用的數(shù)據(jù)中心，需要考慮應用系統(tǒng)的具體部署要求。
在很多系統(tǒng)構建中人們會簡單地選擇“雙棧主機”方式，對于小型的簡單應用這可能這是一個合理的選擇，但對于大型計算應用，這種簡單的部署要求可能會帶來更多的投入成本和持續(xù)的運維成本。這是因為，多層架構的軟件體系在雙棧的支持上并不是在各個層次都很完備，特別是中間計算平臺，由于軟件種類眾多、功能豐富，目前同時支持雙棧的并不多(相比而言，多層架構下的應用在WEB層實現(xiàn)IPv6前端服務、IPv4后端操作可能成為一種較好的過渡方式)。因此，要使應用系統(tǒng)所有組件全面轉向IPv6，技術成熟度會是一個較大問題，并且隨后系統(tǒng)運維的復雜性也較傳統(tǒng)環(huán)境大大提高。而B/S架構的WEB計算層，由于功能相對簡單，并且是面向客戶終端提供操作，更易于雙棧化，如圖2所示。
圖2 在WEB服務器層實現(xiàn)IPv6/IPv4雙棧訪問
WEB層的雙棧服務器部署策略有助于提高數(shù)據(jù)中心的兼容性和擴展性。對于IP地址而言，終端用戶、承載用戶流量的網絡、數(shù)據(jù)中心的WEB業(yè)務層(圖2所示)設備所占用的地址是主要的IPv6網絡組成體系，而在WEB層后的中間件應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器等并不向終端客戶提供直接服務，從而可以維持成熟的IPv4通信體系?；谶@種方式，在支持應用部署上，就有靈活可擴展的選擇，如圖3所示。
圖3 靈活的業(yè)務邏輯
數(shù)據(jù)中心的WEB服務層會存在IPv4、IPv6和雙棧三種服務器，IPv4的WEB服務器只能應用于傳統(tǒng)的IPv4應用系統(tǒng)，其后端的APP服務器也是IPv4的;純IPv6的WEB服務器也只能訪問IPv6的APP后臺;而雙棧的WEB服務器，其后臺支持的APP將相對更為靈活，可以是IPv4也可以是IPv6的，對于應用之間有數(shù)據(jù)交換要求的，可以通過雙棧的APP實現(xiàn)。
一般的建議是，當前端網絡升級到IPv6后，后臺仍然可以采用當前非常成熟的v4平臺支持，等到后臺APP的IPv6成熟穩(wěn)定后，再實施切換，這樣對系統(tǒng)運行穩(wěn)定將有較大的好處。 [nextpage]
4 雙棧數(shù)據(jù)中心規(guī)劃部署思路
雙棧數(shù)據(jù)中心的基本規(guī)劃依然可采用傳統(tǒng)的建設方式(如圖4所示)，結構化、模塊化、標準化是數(shù)據(jù)中心建設的基本要素。所不同的是，數(shù)據(jù)中心需要將應用系統(tǒng)按照IPv4、IPv6的應用大群分開，便于后續(xù)的應用擴展、雙棧路由控制和IPv6/IPv4的相互訪問。對于數(shù)據(jù)中心提供的對外訪問(如Internet服務)，需要規(guī)劃兩個出口，即IPv4互聯(lián)網出口和IPv6互聯(lián)網出口。基于網絡簡化運維和穩(wěn)定運行的考慮，建議這兩個出口分開外聯(lián)。同時建議對合作伙伴的網絡連接提供單獨網絡模塊出口，以保證安全性和可管理性。
圖4 雙棧數(shù)據(jù)中心規(guī)劃 [nextpage]
IPv4應用群是現(xiàn)有系統(tǒng)，一般維持原有運行環(huán)境。IPv6應用群是新應用群，可能是新建設的業(yè)務群，也可能是業(yè)務驅動使得IPv4應用向IPv6升級形成。
在規(guī)劃IPv6應用時，對于系統(tǒng)內部結構，可根據(jù)如圖3所示的靈活特性進行業(yè)務部署。IPv6業(yè)務群可能存在簡單的服務系統(tǒng)，如基于單層服務器架構的FTP、視頻、文件共享等服務器;也可能存在基于WEB-APP-DB多層架構的純IPv6應用服務器群;也有可能存在只在WEB層支持IPv6的應用系統(tǒng)群(APP-DB還是基于IPv4)。在IPv4向IPv6過渡的很長一段時間內，多種混雜方式在數(shù)據(jù)中心內部會長期存在。
在對IPv4數(shù)據(jù)中心進行v6化升級改造時，首先需要將數(shù)據(jù)中心的核心進行雙棧化，雙?；暮诵牟粌H能夠支持已有的IPv4數(shù)據(jù)中心網絡、保護大量投資，還有助于新的IPv6業(yè)務系統(tǒng)大規(guī)模擴展。獨立的、高性能、可擴展、穩(wěn)定運行的雙棧核心，是數(shù)據(jù)中心IPv6后續(xù)發(fā)展的最關鍵環(huán)節(jié)。
如圖5所示為一種簡捷的數(shù)據(jù)中心服務器群雙?；渴鸾Y構，采用IPv4/IPv6同時運行的雙棧核心，并部署集成化的雙棧安全控制層(雙棧安全是一種簡化模型，適用于規(guī)模不大的雙棧數(shù)據(jù)中心，在大中型或關鍵業(yè)務系統(tǒng)建設中，也可分別基于IPv4應用和IPv6應用來部署獨立的安全控制層，如此能夠區(qū)分與簡化安全策略的運行管理)，而對于業(yè)務系統(tǒng)進行分區(qū)化部署，使得IPv4與IPv6系統(tǒng)分布在不同的網絡模塊。
對于負載均衡、SSL卸載等應用優(yōu)化功能的部署，一般將功能組件與業(yè)務系統(tǒng)結合，劃歸相應的網絡模塊，而不作雙棧運行，這樣可以降低雙棧數(shù)據(jù)中心運行管理的復雜度，并充分利用傳統(tǒng)的成熟應用架構。
圖5 一種雙棧數(shù)據(jù)中心結構
5 結束語
IPv6的發(fā)展首先表現(xiàn)在IPv6在數(shù)據(jù)中心的落地應用。在IPv4向IPv6的長期過渡周期內，雙棧數(shù)據(jù)中心會成為基本的建設模式，深入探索、不斷實踐是前IPv6時代新IT建設能夠有效持續(xù)的最佳方式。構建高效、穩(wěn)定、敏捷的IPv6數(shù)據(jù)中心基礎架構，是H3C新一代數(shù)據(jù)中心研發(fā)與反復實踐的重要課題。
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