双活网关如何守护数据中心网络？核心技术揭秘

在数据中心VXLAN网络架构中，提升网络可靠性通常需要采用多级保护方案。以网关部署为例，常见的方案包括VRRP（虚拟路由器冗余协议）、VRC（虚拟路由集群）以及双活部署，这些方案能有效避免业务中断，实现电信级的可靠性保障。

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想象一下，当你沉浸在在线游戏的激烈对战中时网络突然中断，这种体验实在令人沮丧。在数据中心领域，网络故障同样会造成严重影响。为此我们引入了"网络守护者"——双活网关技术。它如同一位永不疲倦的哨兵，时刻保障着网络连接的稳定性。今天，我们将深入探讨双活网关如何守护网络连接、确保业务连续运行。

1.为什么需要双活网关

在VXLAN数据中心网络中，确保网络高可靠性需要部署多重保护机制。网关层面可采用VRRP实现主备冗余，VRC技术通过集群部署简化运维，双活方案则能实现业务流量负载分担。这些方案共同构建了可靠的网络环境。

VRRP部署时会设定主备设备，备用设备仅在主设备故障时才会接管流量，这种模式导致网关设备利用率较低。VRC技术通过链路聚合简化部署流程，借助ECMP（等价多路径路由）技术让两台网关设备同时转发流量，显著提升设备利用效率。但由于设备依赖集中控制面，无法实现业务无感知升级，这时就需要双活网关技术发挥作用。

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图1 VRRP、VRC、双活技术对比

2.什么是双活网关

双活网关是一种网络高可用架构，通过将两台或多台物理网关设备虚拟化为单一逻辑网关，实现业务流量的负载分担和故障无缝切换，有效规避单点故障导致的业务中断。

部署双活网关后，当其中一台网关发生故障，核心层的Spine设备会感知到链路异常，将流量自动分担到另一台正常工作的网关设备。由于两台网关都参与数据转发，当某台设备出现故障时无需进行主备切换，因此双活网关的路由收敛速度更快，可达毫秒级别，并支持业务无中断升级。

双活网关技术主要应用于建立了VXLAN大二层"Spine-Leaf"组网架构的环境，部署集中式三层网关。将两个GW（网关）设备虚拟化为一个VTEP（VXLAN隧道终端）组，提供相同的GW任播地址，并将其发布到底层网络中，从而将两个网关设备模拟成一个VXLAN隧道端点，对外表现为单一网关设备。当其中一台GW故障后，核心Spine设备感知到链路故障，等价负载分担到另一台GW即可，VTEP以及服务器完全不会感知到GW的故障状态。

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图2 VXLAN双活网关组网示意图

3.双活网关是如何工作的

网络正常工作

当数据中心VXLAN网络部署双活网关技术后，整个网络运行正常，Leaf设备通过路由协议学习到双活网关的路由信息，并根据路由选路规则选择最优路径。此时两条路径开销值相同，形成等价路由，实现链路备份和流量负载分担。

图3 链路正常组网示意图

当GW1与Spine之间链路出现故障或GW1出现故障时

当GW1发生故障时，该段路由会被删除，但由于GW2仍能继续工作，所有的流量将通过GW2进行转发。

图4 GW设备故障组网示意图

当GW1到Spine1之间链路出现故障时，流量可通过Spine2绕行至GW1设备继续转发。

图5 GW下行链路故障组网示意图

当GW1与骨干网之间链路出现故障时

由于GW1与IP核心网络的链路出现故障，流量到达GW1设备后，将先绕行至GW2设备，再到达IP核心网络。

图6 GW上行链路故障组网示意图

4.双活网关有什么优势

双活网关技术具备以下突出优势：

5.双活网关有哪些应用场景

双活网关技术的应用场景非常广泛，典型应用包括之前提到的集中式三层网关，以及分布式网关场景。

集中式网关场景

在集中式网关场景下，Leaf作为二层网关，部署集中式三层网关，GW1和GW2组成1个VTEP Group，对外表现为1个网关设备。

图7 集中式网关场景双活网关组网示意图

分布式网关场景

在分布式网关场景下，Leaf作为三层网关，Spine作为传输设备，同时在Leaf上部署MC-LAG技术，即可实现双活网关。

图8 分布式网关场景双活网关组网示意图

通过本文的介绍，相信您已经对双活网关有了基本认识。它不仅提升了网络稳定性，还为用户带来更优质的体验。随着技术进步，双活网关将朝着更智能化、高效化的方向发展。

亲爱的读者朋友们，你们是否也遇到过因为网络问题而影响体验的情况呢？对于双活网关技术有何看法？