虛擬流量引發(fā)數據中心網絡矛盾

先來看看網絡與存儲的融合，傳統(tǒng)的數據中心中存在三張網，數據中心的前端訪問接口通常采用以太網進行互聯(lián)而成，構成了一張高速運轉的數據網絡。數據中心后端的存儲更多的是采用NAS、FCSAN，服務器的并行計算則大多采用Infiniband和以太網，多張網絡的并存提高了建設和運行管理的成本，為了適應云計算成本的需要，網絡的三網融合就成為了必然趨勢。在數據中心網絡融合方面相關的技術標準，廠商也業(yè)界也基本達成了共識，比如確定的40G/100G技術標準，FCoE以太網光纖通道協(xié)議和DCB數據中心橋接（DataCenterBridging），雖然這些重要的網絡融合標準和協(xié)議已經被廣泛的使用在現有的產品中，但產品的成熟和大規(guī)模商用，市場還要等待一段時間。

在數據中心內部橫向流量的承載方面。數據中心網絡中原本分為三層：核心層，匯聚層和接入層，萬兆及以上的以太網交換機有較高的無阻塞吞吐量，允許用戶把服務器機架和柜頂式交換機直接連接到核心網絡，從而不再需要匯聚層。再者在云計算數據中心中，出于虛擬機熱遷移的需求，如果匯聚層仍然采用二層網絡組網，二層網絡的規(guī)模將大大增加，原有的STP生成樹協(xié)議將造成網絡鏈路的大量浪費，這就是為什么傳統(tǒng)的三層網絡一直運行良好，但在今天面臨服務器整合、虛擬機時則顯得有些過時的原因。根據這樣的需求，主流的網絡設備廠商都提出了針對大規(guī)模二層組網的方案。兩大標準組織IETF和IEEE分別提出了TRILL和SPB標準技術，主流的網絡廠商，也根據自身技術的發(fā)展路線加入了不同的陣營，以推動相關標準的制定和商業(yè)化進程。而它們的總體思路相近，即通過對IS-IS協(xié)議的拓展，在二層轉發(fā)中進入路由技術，實現對網絡鏈路的有效利用，以簡化網絡，支持虛擬機的移動性，降低運營成本。目前大二層網絡技術標準的博弈逐漸明朗，業(yè)界已經對通過TRILL標準實現大二層組網逐漸達成了共識。

最后，我們一起看看虛擬機流量的接入與控制的問題。由于虛擬機的引入，虛擬機間流量的交換深入到了網卡內部進行，使得原來服務器與網絡設備之間清晰的網絡界限被打破，于是在數據中心的服務器的網絡接入層出現了新的虛擬網絡橋接層，通過軟件的VSwitch實現。雖然實現簡單，但其占用CPU資源導致了一系列的問題；此外也可以借助SR-IOV特性的網絡來實現硬件的虛擬網絡橋接，CPU開銷得到了改善，但虛擬機的流量管理等問題仍然存在。于是爭論又來了，針對虛擬網絡交換出現出現了眾多的技術體系，有的目前仍然在不斷的進化過程中，但有的已經被叫停，它們包括802.1Qbg，802.1Qbh，802.1BR和思科VN-Tag.目前802.1Qbg標準已經獲得了主流廠商的支持，并可提供基于草案標準的解決方案，802.1Qbh目前已被叫停，802.1BR處于起步階段，思科VN-Tag是其私有的技術標準。

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