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云计算数据中心网络技术全面剖析(图)(26)
作者: Roy 2011-07-24 18:31 【弯曲评论】

 

5.2 网络虚拟化

云计算就是计算虚拟化,而存储虚拟化已经在SAN上实现得很好了,那么数据中心三大件也就剩下网络虚拟化了。那么为什么要搞网络虚拟化呢?还是被计算逼的。云计算多虚一时,所有的服务资源都成为了一个对外的虚拟资源,那么网络不管是从路径提供还是管理维护的角度来说,都得跟着把一堆的机框盒子进行多虚一统一规划。而云计算一虚多的时候,物理服务器都变成了一堆的VM,网络怎么也要想办法搞个一虚多对通路建立和管理更精细化一些不是。

5.2.1 网络多虚一技术

先说网络多虚一技术。最早的网络多虚一技术代表是交换机集群Cluster技术,多以盒式小交换机为主,较为古老,当前数据中心里面已经很少见了。而新的技术则主要分为两个方向,控制平面虚拟化与数据平面虚拟化。

控制平面虚拟化

顾名思义,控制平面虚拟化是将所有设备的控制平面合而为一,只有一个主体去处理整个虚拟交换机的协议处理,表项同步等工作。从结构上来说,控制平面虚拟化又可以分为纵向与横向虚拟化两种方向。

纵向虚拟化指不同层次设备之间通过虚拟化合多为一,代表技术就是Cisco的Fabric Extender,相当于将下游交换机设备作为上游设备的接口扩展而存在,虚拟化后的交换机控制平面和转发平面都在上游设备上,下游设备只有一些简单的同步处理特性,报文转发也都需要上送到上游设备进行。可以理解为集中式转发的虚拟交换机

横向虚拟化多是将同一层次上的同类型交换机设备虚拟合一, Cisco的VSS/vPC和H3C的IRF都是比较成熟的技术代表,控制平面工作如纵向一般,都由一个主体去完成,但转发平面上所有的机框和盒子都可以对流量进行本地转发和处理,是典型分布式转发结构的虚拟交换机。Juniper的QFabric也属于此列,区别是单独弄了个Director盒子只作为控制平面存在,而所有的Node QFX3500交换机同样都有自己的转发平面可以处理报文进行本地转发。

控制平面虚拟化从一定意义上来说是真正的虚拟交换机,能够同时解决统一管理与接口扩展的需求。但是有一个很严重的问题制约了其技术的发展。在前面的云计算多虚一的时候也提到过,服务器多虚一技术目前无法做到所有资源的灵活虚拟调配,而只能基于主机级别,当多机运行时,协调者的角色(等同于框式交换机的主控板控制平面)对同一应用来说,只能主备,无法做到负载均衡。

网络设备虚拟化也同样如此,以框式设备举例,不管以后能够支持多少台设备虚拟合一,只要不能解决上述问题,从控制平面处理整个虚拟交换机运行的物理控制节点主控板都只能有一块为主,其他都是备份角色(类似于服务器多虚一中的HA Cluster结构)。总而言之,虚拟交换机支持的物理节点规模永远会受限于此控制节点的处理能力。这也是Cisco在6500系列交换机的VSS技术在更新换代到Nexus7000后被砍掉,只基于链路聚合做了个vPC的主要原因。三层IP网络多路径已经有等价路由可以用了,二层Ethernet网络的多路径技术在TRILL/SPB实用之前只有一个链路聚合,所以只做个vPC就足矣了。另外从Cisco的FEX技术只应用于数据中心接入层的产品设计,也能看出其对这种控制平面虚拟化后带来的规模限制以及技术应用位置是非常清晰的。


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标签:云存储 机房 公有云 

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