資料中心路由與 Cumulus Linux 實戰

在過去十年間，資料中心（Data Center, DC）的架構經歷了翻天覆地的變革。隨著虛擬化、容器化與微服務的普及，資料中心內部的東西向流量（East-West Traffic）呈爆發性成長。傳統企業常見的三層式架構（Core-Aggregation-Access）與 STP（Spanning Tree Protocol）破環機制，在頻寬利用率、擴充彈性與收斂速度上早已無法滿足現代雲端基礎架構的需求。

本系列文章透過網路作業系統 Cumulus Linux，從零動手打造一套具備高擴充性、高可用性與多租戶隔離能力的現代化資料中心網路。

為什麼選擇 Cumulus Linux？

Cumulus Linux（現隸屬於 NVIDIA Networking）是白盒交換器（White-box Switch）領域中最具代表性的網路作業系統（NOS）之一。它具備以下核心特性：

• 純血 Linux 架構： 底層基於標準 Debian Linux，讓網路工程師能直接使用標準 Linux 工具（如 iproute2、systemd、ethtool）管理網路。
• FRRouting (FRR) 核心： 內建高效能的開源路由引擎 FRR，完整支援 BGP、EVPN、OSPF 等大型資料中心必備協定。
• 現代化管理介面（NVUE）： Cumulus Linux 5.x 引入了 NVUE (NVIDIA User Experience)，提供統一、聲明式（Declarative）的 CLI 與 REST API，大幅降低配置複雜度並加速 NetDevOps 自動化。
• 硬體與軟體解耦： 透過 ONIE（Open Network Install Environment）與 Switchdev 驅動，Cumulus 可以運作在各家晶片（如 Broadcom、Mellanox Spectrum）的白盒硬體上。

30 天學習地圖（Roadmap）

這 30 天會利用完整 Lab 實作 + 除錯驗證為主軸，循序漸進建立完整知識。基本上會提到:

1. NVUE 指令操作
2. 使用者管理
3. VLAN
4. VXLAN
5. EVPN
6. BGP
   等內容進行探討。

實驗環境與前置需求

本系列的所有實驗都可以在個人電腦或自建伺服器上完成：

• 實驗平台： 使用輕量且強大的 GNS3 搭配 Cumulus VX 5.x 映像檔。
• 硬體建議： 具備 4 核心 CPU、8GB ~ 16GB RAM 以上的 Linux 環境（或 Windows WSL2 / macOS with VM）。

本實驗謝謝 CNTUG Infra Labs 提供虛擬機進行實戰學習。如果讀者有需求可以在該社團進行申請。