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述说数据中心网络技术简史

作者: 来源: 2018-03-22 14:18:01 阅读 我要评论

当然,全部数据中间收集全三层转发,会造成IP地址的浪费,要多用很多网段,内部收集应用私有地址还好,对外收集要应用公网地址,要知道IPv4地址多么矜贵,可不克不及如许大年夜段的IP地址往下分,在小型收集顶用用还凑合,大年夜型数据中间收集根本行不通,照样须要二层。于是,基于三层转发的假二层技巧出现了,典范代表就是TRILL技巧,TRILL将很多条链路透明地组织在一路,让上层应用感到这只是一条链路。T

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数据中间的收集其实就是一个局域网,稀有据和存储两大年夜块:存储收集主如果FC技巧,如今出现了IP SAN,基于以太网IP转发的存储,整体上来讲存储收集的技巧成长并不快,花样也不多,以至于到如今很少有人评论辩论它。数据是数据中间收集更大年夜的一块,主如果以太网收集协定,翻开RFC,不难发明,以太网的收集协定和特点实袈溱太多了,这些协定成长其实就是收集技巧的汗青,每一种协定都是在赓续完美中,经由实践应用,又赓续补葺,当然也有一些协定不实用,早早遭到弃用,很少有人再去更新它,完美它。这里,不是要将收集技巧的成长汗青再从新讲一遍,随便在网路上搜一搜就可以找到一堆的介绍文┞仿,让你对收集技巧以前这七十年汗青懂得清跋扈。这里,要根据这些年的收集技巧变更,总结出精华来,看到收集技巧成长的本质。

数据中间收集根本只涉及二三层转发,有些四到七层的应用重要在安然、负载均衡膳绫擎,收集层面很少,如今也有一些四到七层的收集设备,绝对长短主流,应用范围很小很小。数据中间收集经由这么多年的成长,其实用到的技巧就是二三层收集技巧。

二层基于MAC地址转发,VLAN就是广泊竽暌跪,三层基于IP地址转发,跨VLAN转发,二三层都有一些经典的收集协定,比如STP、VRRP、OSPF等,这些技巧一用就是五十年,这时代除了端口带宽的晋升,软件技巧几乎没有变更。然则近些年来,数据中间收集扶植范围越来越大年夜,对收集的请求也越来越高。当收集范围比较小的时刻,这些传统技巧还能洞竽暌姑,跟着范围的赓续扩大年夜,收集机能越来越差,尤其是二层环网协定STP,当环路数量跨越十个以上时,一旦有拓扑变更,计算和切换的速度都是秒级甚至分钟级,这对数据中间是无法忍耐的。按照新的数据中间标准,要想达到三四级(美国宣布的数据中间等级标准一到四级)的标准,全年都不克不及有中断,靠得住性要达到四个九和五个九,STP的计算收敛速度根本无法知足,并且STP造成了收集带宽的极大年夜浪费。

二层既然轻易激发环路,还因为壅塞端口造成带宽的浪费,要将收集改革成全三层收集,大年夜办事器到出口路由器全部是三层转发,如许天然避免二层环路问题,并且所有的端口都可以转发流量,不存在带宽浪费的情况。如今,在很多互联网的数据中间还有这种全三层的收集架构,依然很受迎接。

RILL本质上是一个2.5层技巧,应用最短路径、多路径等三层路由技巧来将多条链路组织成为一个大年夜二层收集,支撑VLAN、自设备、多播等二层功能。TRILL既有以太网的易设备特点,又有三层路由的技巧优势,TRILL的推出,固然解决了两层协定的多路径问题,然则破坏了三层协定的多路径。

同时还增长了应用复杂性,TRILL须要进行复杂处理三层协定、多播、FCoE、壅塞治理等等,这会降低数据中间架构的┞符体经济性,所以TRILL的出现并未获得市场热捧,一向处于一种不温不火的状况,偶稀有据中间用一用,但没能成为主流。包含SPB、Qfabric、Fabricpath等都是假二层技巧,也是如斯未能成为主流。

很快一种虚拟收集的概念应运而生,就是在一个物理三层收集的基本上,再构建一个虚拟收集,这个虚拟收集可所以二层也可所以三层,基于物理收集搭建,但并不受限于物理网路,典范技巧代表是VXLAN技巧,本质上就是一种封装技巧,在原始报文基本上再增长一层转发头。除了VXLAN,还有NVGRE(Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation)

和STT(Stateless Transport Tunneling Protocol)等技巧,都是虚拟收集技巧。VXLAN只须要物理收集部分能转发通即可,VXLAN再根据营业须要,实现流量转发,可以将全部数据中间收集都虚拟化成一个基于三层物理收集转发的二层VXLAN收集,也可以虚拟化成一个基于二层物理转发的三层VXLAN收集,这种技巧特别合适于改革收集,传统收集肯定都是二三层物理转发,VXLAN在不改变物理收集构造和设备的基本上,再设计一套虚拟收集,这对数据中间收集来讲是一场概绫屈。

不过还没有完,人们已经不知足于虚拟收集,还想加强对收集的┞菲握,于是SDN出现。经由过程控制器半数个收集下发转发流表,指导数据转发,将收集设备的转发和控制分别,集中控制,这种理念要比VXLAN技巧还要先辈,并且和VXLAN技巧还可以相辅相成,SDN技巧彻底将收集改头换面。


SDN并不是一个具体的技巧,不是一个具体协定,而是一个思惟、一个框架,OpenFlow协定才是SDN技巧实现的依托,控制器经由过程OpenFlow协定控制所有的收集设备转发。不仅在收集上,SDN技巧很快渗入渗出到了存储、安然甚至全部数据中间,叫软件定义数据中间。现如今,SDN技巧依然在赓续完美着,越来越多的数据中间开端试用,它极大年夜地晋升了统??维的效力,营业可以快速安排,出现故障可以快速隔离或者修复。

这几年,跟着数据中间营业量的赓续增长,对收集技巧进行改革的呼声越来越高,出现了不少的新技巧,信赖SDN还远不是尽头,将来定会有更先辈更完美的收集技巧出现,让我们拭目以待。


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