企業數據中心的虛擬交換技術

虛擬交換技術是指允許在同一台物理設備上執行多種交換功能,或在網絡中的多台物理設備上執行單功能交換,虛擬交換技術是多服務網絡交換結構中的核心概念。
目前主要虛擬交換機技術的代表是思科的VSS、H3C的IRF2以及華爲的CSS,雖然實現的細節不同,但最終目的都是將多台設備虛擬成一台設備的技術。目前這些技術都是各廠商獨立實現和完成的,只能同一廠商的相同系列産品之間才能實施虛擬化。VSS使用VSL(Virtual Switch Link),IRF2 使用IRF link 來承載各自的控制平面私有交互協議VSLP 和IRF。CSS則通過HA心跳技術來建立鄰接、協商貯備、同步協議狀態,三種設備基本都采用10GE的端口完成設備之間的物理互連。
隨著虛擬機間,服務器間,虛擬機與服務器間的東西向流量的量級直綫上升,以上傳統的二層自學習已經不能滿足二層內部的通信需要。虛擬化從根本上改變了數據中心網絡架構的需求。最重要的一點就是,虛擬化引入了虛擬機動態遷移技術。從而要求網絡支持大範圍的二層域。從根本上改變了傳統三層網絡統治數據中心網絡的局面。
將多台服務器虛擬化爲一個資源池需要所有的服務器都處在同一個二層域,因此像FabricPatch、Trill、SPB等各種各樣的大二層技術應運而生。大二層的內涵在于“更智能”。隨著雲中業務種類的變遷——虛擬機遷移,大規模分布式計算和業務冗餘備份等,二層內部的東西向流量逐漸占到了數據中心流量的70%。自學習屬￿“傻瓜式”的轉發方法,不具備多路徑負載均衡的能力,而xSTP(STP(Spanning Tree Protocol,生成樹協議)以及升級版的RSTP和MSTP等,統稱爲xSTP協議。)還阻塞掉了相當部分的鏈路,資源利用率很低,因此傳統的二層很難針對雲中的新業務流量進行調優。數據中心大二層根據不斷增長的業務需求,使得虛擬機遷移成爲了雲中剛性的需求。由于一些License與MAC地址是綁定的,遷移前後虛機的MAC地址最好不變,同時爲了保證業務連續,遷移前後虛機的IP地址也不可以變化。而遷移的位置是由能耗决定的,網絡必須支持虛機漂到任何位置。所以二層要“大”,必須大到橫貫整個DC網絡,甚至是在多個DC之間。
大規模二層網絡的需求目前已經非常的清晰,各廠商都提出了有針對性的技術和方案,滿足大二層的當前要求和未來擴展需求。但是所有的這些大二層技術,都要求所有的設備均支持該特性,在部署時又存在各種各樣的限制,所以這些技術幷沒有大規模的應用,必須要有一種革新的技術來解决大二層部署的問題,業界同時需要加强各廠商設備的兼容性和互通性,降低用戶的部署和維護成本。

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