虛擬流量引發(fā)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)矛盾

先來(lái)看看網(wǎng)絡(luò)與存儲(chǔ)的融合，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心中存在三張網(wǎng)，數(shù)據(jù)中心的前端訪(fǎng)問(wèn)接口通常采用以太網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)而成，構(gòu)成了一張高速運(yùn)轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)中心后端的存儲(chǔ)更多的是采用NAS、FCSAN，服務(wù)器的并行計(jì)算則大多采用Infiniband和以太網(wǎng)，多張網(wǎng)絡(luò)的并存提高了建設(shè)和運(yùn)行管理的成本，為了適應(yīng)云計(jì)算成本的需要，網(wǎng)絡(luò)的三網(wǎng)融合就成為了必然趨勢(shì)。在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)融合方面相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，廠(chǎng)商也業(yè)界也基本達(dá)成了共識(shí)，比如確定的40G/100G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)CoE以太網(wǎng)光纖通道協(xié)議和DCB數(shù)據(jù)中心橋接（DataCenterBridging），雖然這些重要的網(wǎng)絡(luò)融合標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議已經(jīng)被廣泛的使用在現(xiàn)有的產(chǎn)品中，但產(chǎn)品的成熟和大規(guī)模商用，市場(chǎng)還要等待一段時(shí)間。

在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部橫向流量的承載方面。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中原本分為三層：核心層，匯聚層和接入層，萬(wàn)兆及以上的以太網(wǎng)交換機(jī)有較高的無(wú)阻塞吞吐量，允許用戶(hù)把服務(wù)器機(jī)架和柜頂式交換機(jī)直接連接到核心網(wǎng)絡(luò)，從而不再需要匯聚層。再者在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心中，出于虛擬機(jī)熱遷移的需求，如果匯聚層仍然采用二層網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，二層網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模將大大增加，原有的STP生成樹(shù)協(xié)議將造成網(wǎng)絡(luò)鏈路的大量浪費(fèi)，這就是為什么傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)一直運(yùn)行良好，但在今天面臨服務(wù)器整合、虛擬機(jī)時(shí)則顯得有些過(guò)時(shí)的原因。根據(jù)這樣的需求，主流的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠(chǎng)商都提出了針對(duì)大規(guī)模二層組網(wǎng)的方案。兩大標(biāo)準(zhǔn)組織IETF和IEEE分別提出了TRILL和SPB標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，主流的網(wǎng)絡(luò)廠(chǎng)商，也根據(jù)自身技術(shù)的發(fā)展路線(xiàn)加入了不同的陣營(yíng)，以推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定和商業(yè)化進(jìn)程。而它們的總體思路相近，即通過(guò)對(duì)IS-IS協(xié)議的拓展，在二層轉(zhuǎn)發(fā)中進(jìn)入路由技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)鏈路的有效利用，以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)，支持虛擬機(jī)的移動(dòng)性，降低運(yùn)營(yíng)成本。目前大二層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的博弈逐漸明朗，業(yè)界已經(jīng)對(duì)通過(guò)TRILL標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)大二層組網(wǎng)逐漸達(dá)成了共識(shí)。

最后，我們一起看看虛擬機(jī)流量的接入與控制的問(wèn)題。由于虛擬機(jī)的引入，虛擬機(jī)間流量的交換深入到了網(wǎng)卡內(nèi)部進(jìn)行，使得原來(lái)服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間清晰的網(wǎng)絡(luò)界限被打破，于是在數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)接入層出現(xiàn)了新的虛擬網(wǎng)絡(luò)橋接層，通過(guò)軟件的VSwitch實(shí)現(xiàn)。雖然實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但其占用CPU資源導(dǎo)致了一系列的問(wèn)題；此外也可以借助SR-IOV特性的網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件的虛擬網(wǎng)絡(luò)橋接，CPU開(kāi)銷(xiāo)得到了改善，但虛擬機(jī)的流量管理等問(wèn)題仍然存在。于是爭(zhēng)論又來(lái)了，針對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)交換出現(xiàn)出現(xiàn)了眾多的技術(shù)體系，有的目前仍然在不斷的進(jìn)化過(guò)程中，但有的已經(jīng)被叫停，它們包括802.1Qbg，802.1Qbh，802.1BR和思科VN-Tag.目前802.1Qbg標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)獲得了主流廠(chǎng)商的支持，并可提供基于草案標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，802.1Qbh目前已被叫停，802.1BR處于起步階段，思科VN-Tag是其私有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

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