虛擬流量引發數據中心網絡矛盾

先來看看網絡與存儲的融合，傳統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，二層網絡的規模將大大增加，原有的STP生成樹協議將造成網絡鏈路的大量浪費，這就是為什么傳統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展路線加入了不同的陣營，以推動相關標準的制定和商業化進程。而它們的總體思路相近，即通過對IS-IS協議的拓展，在二層轉發中進入路由技術，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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