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news 2025/11/4 14:36:43

网站logo怎么做动态,wordpress wp-config,新闻播报最新,免费做标签格式网站1. 方案背景和挑战裸金属服务器是云上资源的重要部分#xff0c;其网络需要与云上的虚拟机和容器互在同一个VPC下#xff0c;并且能够像容器和虚拟机一样使用云的网络功能和能力。传统的裸金属服务器使用开源的 OpenStack Ironic 组件#xff0c;配合 OpenStack Neutron…1. 方案背景和挑战裸金属服务器是云上资源的重要部分其网络需要与云上的虚拟机和容器互在同一个VPC下并且能够像容器和虚拟机一样使用云的网络功能和能力。传统的裸金属服务器使用开源的 OpenStack Ironic 组件配合 OpenStack Neutron 网络实现。传统方案1在Neutron使用VLAN网络时每个VPC网络会分配一个唯一的VLAN标签。通过在裸金属服务器的网卡上配置相应交换机端口的VLAN标签使其与目标网络的VLAN标签匹配就可以将裸金属服务器的网络切换到对应的VPC中。尽管VLAN网络在流量管理和网络隔离方面具有较高效率但也存在一些缺点可扩展性有限仅支持4096个VLAN不能应用在大规模和复杂环境中管理复杂需要一致性配置和手动维护广播域限制可能导致网络拥塞。为了解决传统方案1的扩展性和管理灵活性问题业界逐渐开始采用传统方案2利用SDN交换机进行VXLAN/Geneve处理。裸金属服务器通过VLAN接入SDN交换机后者负责对数据包进行封装然后将流量引入对应的VPC网络实现裸机与虚拟机互通。如下图所示这种方案相比传统方案1提升了网络的可扩展性通过Overlay网络提高了网络可扩展性、灵活性和安全性。但是这种方案仍面临很多问题与挑战网络架构割裂问题该方案未能实现虚拟网络与裸机网络架构的统一管理导致两者的配置和管理流程存在差异增加了运维团队的学习成本和操作复杂度。这种割裂不仅减缓了网络变更的响应速度还可能引发配置错误影响网络的稳定性和一致性。成本与维护负担依赖SDN交换机进行网络封装处理虽然带来了技术上的进步但同时也引入了额外的硬件采购与维护成本。这些交换机的部署与升级都需要专业的技术支持且设备本身的价格不菲长期来看对预算造成压力。此外特定品牌和型号的SDN交换机可能限制了技术选型的自由度影响网络架构的扩展性和兼容性不利于技术迭代和未来升级。灵活性与扩展性局限在该方案中裸金属服务器仅通过单一物理网卡接入SDN交换机这种连接方式的固定性限制了网络接口的灵活性和扩展能力。尤其是缺乏热插拔支持意味着在需要调整网络配置或增加网络带宽时必须停机操作这不仅影响了业务连续性也降低了数据中心的运维效率和资源的快速调配能力。综上所述尽管传统方案2在一定程度上改善了网络的扩展性和安全性但其存在的架构复杂性、较高的成本投入、以及有限的灵活性和扩展性成为制约裸金属服务高效运营和未来发展的主要障碍。因此探索更优化的网络解决方案以实现网络架构的统一管理、降低成本负担、并增强灵活性与扩展性显得尤为迫切。 2. 方案介绍 2.1. 整体方案架构本方案基于DPU的网络能力采用开源 Kubernetes 底座架构以OVN/OVS做为网络转发面整体架构如下图所示在集群架构中裸金属服务器既可以单独使用也可以作为Worker节点加入Kubernetes集群部署Pod或虚拟机VM。无论是作为裸金属服务器还是作为Worker节点网络I/O均由DPU卸载并通过OVN进行统一管理。在使用SmartNIC或普通网卡的Worker节点中OVN的流表管理和下发逻辑保持不变仅将网络I/O交由主机侧处理。整体方案采用统一的OVN控制器进行策略下发和调度实现DPU裸机网络与Pod/VM之间的网络互通。本方案的关键组件为自研包括以下组件 ● bmctl类似于 kubectl 的一个便于操作裸金属的命令行工具。 ● ycloud-cni为裸金属提供虚拟网卡配置功能实现CNI接口并对本地 OVS网络进行配置。 ● ycloud-ovn-controller该组件执行K8S内资源到OVN资源的翻译工作其作用相当于SDN系统的控制平面。监听所有和网络相关的资源事件并根据资源变化情况更新OVN内的逻辑网络。 2.1. 方案详细描述裸金属的网络完全由DPU卡来配置裸金属机器本身可以不携带任何物理网卡而是通过DPU提供的PF/VF设备作为网卡设备。这些设备由DPU SOCSOC 可以灵活对软件升级和部署服务侧的OVS进行配置而不依赖外部交换机可以实现VXLAN、Geneve等各种虚拟网络本方案具有性能优越、灵活性强、部署简化、管理统一、高可扩展性等优点是一种高效和可靠的裸金属网络解决方案。如下图所示在裸金属方案中网卡被抽象为弹性虚机网卡VNic对象由bm-controller根据用户需求创建VNic对象并由Ycloud-cni组件将VNic绑定到裸金属。在这个过程中bm-controller会为Host侧分配PF/VF并调用OVS将相应的端口绑定到OVS网桥进行必要的配置。这种方案无需更改交换机的配置同时将控制面和数据面都卸载到DPU中处理使得管理流程与虚拟网络中的POD/VM基本一致。唯一的区别在于本地虚拟网络设备的生成过程使用Ycloud-cni-ds处理配置DPU本地网络。如下图所示总体来说基于DPU的裸金属网络方案为裸金属服务器提供了灵活且高效的网络管理解决方案。基于DPU的裸金属方案使用DPU的VF设备提供网卡功能动态配置网卡无需冗余网卡。Ycloud-cni组件负责管理PF/VF设备实现网卡的动态插拔和配置。相比原生Ironic的冗余网卡需求这种方案更灵活高效避免资源浪费。 DPU提供数百个以上的VF足以满足不同用户需求使得网卡的热插拔变得简单而高效提高资源利用率。 3. 测试与验证 3.1. 资源创建与其他k8s 资源的创建类似裸金属的通过一个yaml描述进行创建同时创建POD、VM kubectl apply -f bm-xxx.yaml kubectl apply -f pod-xxx.yaml kubectl apply -f vm-xxx.yaml 裸机yaml中网络信息 VM yaml中的网络信息 POD yaml中的网络信息查看资源信息如下创建后可通过 kubectl 命令查看裸机可以看到bm-01、bm-02及 bm-node3三个裸金属实例均为 Running 状态。我们提供了类似 kubectl 的一个 bmctl 命令行工具方便进行管理维护。通过该命令可以方便的进行登录、重启、网卡插拔等操作 3.2. 联通性验证BM跟POD和VM的网络互通情况裸机和POD互通裸机和VM互通 3.3. 热插拔通过提供的 bmctl 命令行工具操作。添加网卡 bmctl addinterface bm-02 bm-02-vnicpf 查看网卡删除网卡 bmctl delinterface bm-02 bm-02-vnicpf 查看网卡bm-02 3.4. 统一管理 K8S 纳管DPU节点且DPU SOC中使用OVS可以看到pf0hpf使用的是驭数的驱动。 4. 总结 4.1. 统一管理方案优势 DPU赋能的裸金属网络解决方案在以下几个方面具有显著优势精简网络架构提升管理效率通过将Overlay网络的终结点设在DPU层面该方案有效精简了网络层级削减了不必要的组件从而大幅降低了网络架构的复杂度。这一设计不仅增强了网络的可管理性还为未来的扩展需求奠定了灵活的基础。优化设备配置实现成本与效率双赢采用DPU为核心的技术路径该方案成功减少了对物理交换机的依赖从根本上简化了网络设备配置降低了硬件成本及运维开支。此举不仅经济高效也为网络环境的轻量化与高效运作提供了有力支撑。增强网络接口灵活性确保业务连续性得益于DPU的动态特性支持网络接口的热插拔成为可能。这意味着在服务器持续运行的同时可以根据需要轻松添加或移除网络接口确保了业务的不间断与基础设施的即时适应性。统一控制深化SDN潜能整合统一的SDN控制器实现策略精准下发与智能调度不仅超越了传统VLAN的限制兼容VXLAN和Geneve等先进技术还内置了SDN ACL安全策略模拟云环境下的安全组功能强化了网络安全防护。这一策略不仅统一了管理界面简化了SDN软件栈还显著提高了网络的灵活性和响应速度降低了维护难度确保了网络管理的高效与直观。综上所述DPU驱动的裸金属网络方案通过一系列创新设计从根本上重塑了网络的部署与管理方式为追求高效、灵活及安全的现代数据中心提供了强有力的支持。本方案来自于中科驭数软件研发团队团队核心由一群在云计算、数据中心架构、高性能计算领域深耕多年的业界资深架构师和技术专家组成不仅拥有丰富的实战经验还对行业趋势具备敏锐的洞察力该团队致力于探索、设计、开发、推广可落地的高性能云计算解决方案帮助最终客户加速数字化转型提升业务效能同时降低运营成本。
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