述说数据中心网络技术简史

数据中心的收集着实就是一个局域网，稀有据和存储两大块：存储收集首要是FC技能，此刻呈现了IP SAN，基于以太网IP转发的存储，整体上来讲存储收集的技能成长并不快，格式也不多，以至于到此刻很少有人接头它。数据是数据中心收集更大的一块，首要是以太网收集协议，掀开RFC，不难发明，以太网的收集协媾和特征其实太多了，这些协议成长着实就是收集技能的汗青，每一种协议都是在不绝完美中，颠末实践应用，又不绝修缮，虽然也有一些协议不合用，早早遭到弃用，很少有人再去更新它，完美它。这里，不是要将收集技能的成长汗青再从头讲一遍，任意在网路上搜一搜就可以找到一堆的先容文章，让你对收集技能已往这七十年汗青相识清晰。这里，要按照这些年的收集技能变革，总结出英华来，看到收集技能成长的本质。

数据中心收集根基只涉及二三层转发，有些四到七层的应用首要在安详、负载平衡上面，收集层面很少，此刻也有一些四到七层的收集装备，绝对长短主流，应用局限很小很小。数据中心收集颠末这么多年的成长，着适用到的技能就是二三层收集技能。

二层基于MAC地点转发，VLAN就是广播域，三层基于IP地点转发，跨VLAN转发，二三层都有一些经典的收集协议，好比STP、VRRP、OSPF等，这些技能一用就是五十年，这时代除了端口带宽的晋升，软件技能险些没有变革。可是近些年来，数据中心收集建树局限越来越大，对收集的要求也越来越高。当收集局限较量小的时辰，这些传统技能还能中用，跟着局限的不绝扩大，收集机能越来越差，尤其是二层环网协议STP，当环路数目高出十个以上时，一旦有拓扑变革，计较和切换的速率都是秒级乃至分钟级，这对数据中心是无法忍受的。凭证新的数据中心尺度，要想到达三四级（美国宣布的数据中心品级尺度一到四级）的尺度，整年都不能有间断，靠得住性要到达四个九和五个九，STP的计较收敛速率基础无法满意，并且STP造成了收集带宽的极大挥霍。

二层既然轻易激发环路，还因为阻塞端口造成带宽的挥霍，要将收集改革玉成三层收集，从处事器到出口路由器所有是三层转发，这样自然停止二层环路题目，并且全部的端口都可以转发流量，不存在带宽挥霍的环境。此刻，在许多互联网的数据中心尚有这种全三层的收集架构，依然很受接待。

虽然，整个数据中心收集全三层转发，会造成IP地点的挥霍，要多用许多网段，内部收集行使私有地点还好，对外收集要行使公网地点，要知道IPv4地点何等矜贵，可不能这样大段的IP地点往下分，在小型收集顶用用还拼凑，大型数据中心收集基础行不通，照旧必要二层。于是，基于三层转发的假二层技能呈现了，典范代表就是TRILL技能，TRILL将许多条链路透明地组织在一路，让上层应用感受这只是一条链路。T

RILL本质上是一个2.5层技能，行使最短路径、多路径等三层路由技能来将多条链路组织成为一个大二层收集，支持VLAN、自设置、多播等二层成果。TRILL既有以太网的易设置特征，又有三层路由的技能上风，TRILL的推出，固然办理了两层协议的多路径题目，可是粉碎了三层协议的多路径。

同时还增进了应用伟大性，TRILL必要举办伟大处理赏罚三层协议、多播、FCoE、阻塞打点等等，这会低落数据中心架构的整体经济性，以是TRILL的呈现并未获得市场热捧，一向处于一种不温不火的状态，偶稀有据中心用一用，但没能成为主流。包罗SPB、Qfabric、Fabricpath等都是假二层技能，也是云云未能成为主流。

很快一种假造收集的观念应运而生，就是在一个物理三层收集的基本上，再构建一个假造收集，这个假造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，典范技能代表是VXLAN技能，本质上就是一种封装技能，在原始报文基本上再增进一层转发头。除了VXLAN，尚有NVGRE（Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation）

和STT（Stateless Transport Tunneling Protocol）等技能，都是假造收集技能。VXLAN只必要物理收集部门能转发通即可，VXLAN再按照营业必要，实现流量转发，可以将整个数据中心收集都假造化成一个基于三层物理收集转发的二层VXLAN收集，也可以假造化成一个基于二层物理转发的三层VXLAN收集，这种技能出格得当于改革收集，传统收集必定都是二三层物理转发，VXLAN在不改变物理收集布局和设置的基本上，再计一律套假造收集，这对数据中心收集来讲是一场革命。

不外还没有完，人们已经不满意于假造收集，还想增强对收集的节制，于是SDN呈现。通过节制器对整个收集下发转发流表，指导数据转发，将收集装备的转发和节制疏散，齐集节制，这种理念要比VXLAN技能还要先辈，并且和VXLAN技能还可以相辅相成，SDN技能彻底将收集洗面革心。

SDN并不是一个详细的技能，不是一个详细协议，而是一个头脑、一个框架，OpenFlow协议才是SDN技能实现的依托，节制器通过OpenFlow协议节制全部的收集装备转发。不只在收集上，SDN技能很快渗出到了存储、安详乃至整个数据中心，叫软件界说数据中心。现现在，SDN技能依然在不绝完美着，越来越多的数据中心开始试用，它极大地晋升了收集运维的服从，营业可以快速陈设，呈现妨碍可以快速断绝可能修复。

这几年，跟着数据中心营业量的不绝增添，对收集技能举办改良的呼声越来越高，呈现了不少的新技能，信托SDN还远不是止境，将来定会有更先辈更完美的收集技能呈现，让我们拭目以待。

（编辑：河北网）

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