首頁 > 系統教程 > Linux > 主體

簡述資料中心網路技術簡史

WBOY
發布: 2024-06-19 09:21:38
原創
940 人瀏覽過

資料中心的網路其實就是一個區域網,有資料和儲存兩大塊:儲存網路主要是FC技術,現在出現了IP SAN,基於乙太網路IP轉送的存儲,整體上來講儲存網路的技術發展並不快,花樣也不多,以至於到現在很少人討論它。資料是資料中心網路更大的一塊,主要是乙太網路協議,翻開RFC,不難發現,乙太網路的網路協定和特性實在太多了,這些協定發展其實就是網路技術的歷史,每一種協議都是在不斷完善中,經過實踐應用,又不斷修繕,當然也有一些協議不適用,早早遭到棄用,很少有人再去更新它,完善它。這裡,不是要將網路科技的發展歷史再重新講一遍,隨便在網路上搜一搜就可以找到一堆的介紹文章,讓你對網路科技過去這七十年歷史了解清楚。這裡,要根據這些年的網路技術變化,總結出精華來,看到網路技術發展的本質。

資料中心網路基本上只涉及二三層轉發,有些四到七層的應用主要在安全、負載平衡上面,網路層面很少,現在也有一些四到七層的網路設備,絕對是非主流,應用規模很小很小。資料中心網路經過這麼多年的發展,其實實用到的技術就是二、三層網路技術。

二層基於MAC位址轉發,VLAN就是廣播域,三層基於IP位址轉發,跨VLAN轉發,二三層都有一些經典的網路協議,例如STP、VRRP、OSPF等,這些技術一用就是五十年,這段期間除了連接埠頻寬的提升,軟體技術幾乎沒有變化。但近年來,資料中心網路建置規模越來越大,對網路的要求也越來越高。當網路規模比較小的時候,這些傳統技術還能頂用,隨著規模的不斷擴大,網路效能越來越差,尤其是二層環網協定STP,當環路數量超過十個以上時,一旦有拓撲變化,計算和切換的速度都是秒級甚至分鐘級,這對資料中心是無法忍受的。依照新的資料中心標準,要達到三四級(美國發布的資料中心等級標準一到四級)的標準,全年都不能有中斷,可靠性要達到四個九和五個九,STP的計算收斂速度根本無法滿足,而且STP造成了網路頻寬的極大浪費。

簡述資料中心網路技術簡史

#二層既然容易引發環路,還由於阻塞端口造成頻寬的浪費,要將網絡改造成全三層網絡,從服務器到出口路由器全部是三層轉發,這樣天然避免二層環路問題,而且所有的連接埠都可以轉送流量,不存在頻寬浪費的情況。現在,在許多網路的資料中心還有這種全三層的網路架構,仍然很受歡迎。

當然,整個資料中心網路全三層轉發,會造成IP位址的浪費,要多用很多網段,內部網路使用私有位址還好,對外網路要使用公有位址,要知道IPv4位址多麼矜貴,可不能這樣大段的IP位址往下分,在小型網路中用用還湊合,大型資料中心網路根本行不通,還是需要二層。於是,基於三層轉送的假二層技術出現了,典型代表就是TRILL技術,TRILL將很多條鏈路透明地組織在一起,讓上層應用感覺這只是一條鏈路。 T

RILL本質上是一個2.5層技術,使​​用最短路徑、多路徑等三層路由技術來將多條鏈路組織成為一個大二層網絡,支援VLAN、自配置、多播等二層功能。 TRILL既有乙太網路的易配置特性,又有三層路由的技術優勢,TRILL的推出,雖然解決了兩層協定的多路徑問題,但是破壞了三層協定的多路徑。

同時也增加了應用複雜性,TRILL需要進行複雜處理三層協定、多播、FCoE、阻塞管理等等,這會降低資料中心架構的整體經濟性,所以TRILL的出現並未得到市場熱捧,一直處於不溫不火的狀態,偶有資料中心用一用,但沒能成為主流。包括SPB、Qfabric、Fabricpath等都是假二層技術,也是如此未能成為主流。

很快地一種虛擬網絡的概念應運而生,就是在一個物理三層網絡的基礎上,再構建一個虛擬網絡,這個虛擬網絡可以是二層也可以是三層,基於物理網絡搭建,但不受限於實體網路,典型技術代表是VXLAN技術,本質上就是一種封裝技術,在原始封包基礎上再增加一層轉送頭。除了VXLAN,還有NVGRE(Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation)

和STT(Stateless Transport Tunneling Protocol)等技術,都是虛擬網路技術。 VXLAN只需要實體網路部分能轉發通即可,VXLAN再根據業務需要,實現流量轉發,可以將整個資料中心網路都虛擬化成一個基於三層實體網路轉發的二層VXLAN網絡,也可以虛擬化成一個基於二層實體轉發的三層VXLAN網絡,這種技術特別適合於改造網絡,傳統網絡肯定都是二三層物理轉發,VXLAN在不改變物理網絡結構和配置的基礎上,再設計一套虛擬網絡,這對資料中心網路來講是一場革命。

不過還沒完,人們已經不滿足於虛擬網絡,還想加強對網路的控制,於是SDN出現。透過控制器對整個網路下發轉發流表,指導資料轉發,將網路設備的轉發和控制分離,集中控制,這種理念要比VXLAN技術還要先進,而且和VXLAN技術還可以相輔相成,SDN技術徹底將網路改頭換面。

SDN並不是一個具體的技術,不是一個具體協議,而是一個思想、一個框架,OpenFlow協議才是SDN技術實現的依托,控制器透過OpenFlow協議控制所有的網路設備轉送。不僅在網路上,SDN技術很快就滲透到了儲存、安全甚至整個資料中心,叫軟體定義資料中心。現如今,SDN技術仍在不斷完善著,越來越多的資料中心開始試用,它大大提升了網路維運的效率,業務可以快速部署,出現故障可以快速隔離或修復。

這幾年,隨著資料中心業務量的不斷增長,對網路技術進行改革的呼聲越來越高,出現了不少的新技術,相信SDN還遠不是盡頭,未來定會有更先進更完善的網路技術出現,讓我們拭目以待。

以上是簡述資料中心網路技術簡史的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

來源:linuxprobe.com
本網站聲明
本文內容由網友自願投稿,版權歸原作者所有。本站不承擔相應的法律責任。如發現涉嫌抄襲或侵權的內容,請聯絡admin@php.cn
熱門教學
更多>
最新下載
更多>
網站特效
網站源碼
網站素材
前端模板
關於我們 免責聲明 Sitemap
PHP中文網:公益線上PHP培訓,幫助PHP學習者快速成長!