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數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡其實就是一個局域網(wǎng)，有數(shù)據(jù)和存儲兩大塊：存儲網(wǎng)絡主要是FC技術，現(xiàn)在出現(xiàn)了IP SAN，基于以太網(wǎng)IP轉發(fā)的存儲，整體上來講存儲網(wǎng)絡的技術發(fā)展并不快，花樣也不多，以至于到現(xiàn)在很少有人討論它。數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡更大的一塊，主要是以太網(wǎng)網(wǎng)絡協(xié)議，翻開RFC，不難發(fā)現(xiàn)，以太網(wǎng)的網(wǎng)絡協(xié)議和特性實在太多了，這些協(xié)議發(fā)展其實就是網(wǎng)絡技術的歷史，每一種協(xié)議都是在不斷完善中，經(jīng)過實踐應用，又不斷修繕，當然也有一些協(xié)議不適用，早早遭到棄用，很少有人再去更新它，完善它。這里，不是要將網(wǎng)絡技術的發(fā)展歷史再重新講一遍，隨便在網(wǎng)路上搜一搜就可以找到一堆的介紹文章，讓你對網(wǎng)絡技術過去這七十年歷史了解清楚。這里，要根據(jù)這些年的網(wǎng)絡技術變化，總結出精華來，看到網(wǎng)絡技術發(fā)展的本質。

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡基本只涉及二三層轉發(fā)，有些四到七層的應用主要在安全、負載均衡上面，網(wǎng)絡層面很少，現(xiàn)在也有一些四到七層的網(wǎng)絡設備，絕對是非主流，應用規(guī)模很小很小。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡經(jīng)過這么多年的發(fā)展，其實用到的技術就是二三層網(wǎng)絡技術。

二層基于MAC地址轉發(fā)，VLAN就是廣播域，三層基于IP地址轉發(fā)，跨VLAN轉發(fā)，二三層都有一些經(jīng)典的網(wǎng)絡協(xié)議，比如STP、VRRP、OSPF等，這些技術一用就是五十年，這期間除了端口帶寬的提升，軟件技術幾乎沒有變化。但是近些年來，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡建設規(guī)模越來越大，對網(wǎng)絡的要求也越來越高。當網(wǎng)絡規(guī)模比較小的時候，這些傳統(tǒng)技術還能頂用，隨著規(guī)模的不斷擴大，網(wǎng)絡性能越來越差，尤其是二層環(huán)網(wǎng)協(xié)議STP，當環(huán)路數(shù)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，這對數(shù)據(jù)中心是無法忍受的。按照新的數(shù)據(jù)中心標準，要想達到三四級（美國發(fā)布的數(shù)據(jù)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(wǎng)絡帶寬的極大浪費。

二層既然容易引發(fā)環(huán)路，還由于阻塞端口造成帶寬的浪費，要將網(wǎng)絡改造成全三層網(wǎng)絡，從服務器到出口路由器全部是三層轉發(fā)，這樣天然避免二層環(huán)路問題，而且所有的端口都可以轉發(fā)流量，不存在帶寬浪費的情況。現(xiàn)在，在很多互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心還有這種全三層的網(wǎng)絡架構，依然很受歡迎。

當然，整個數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡全三層轉發(fā)，會造成IP地址的浪費，要多用很多網(wǎng)段，內部網(wǎng)絡使用私有地址還好，對外網(wǎng)絡要使用公網(wǎng)地址，要知道IPv4地址多么矜貴，可不能這樣大段的IP地址往下分，在小型網(wǎng)絡中用用還湊合，大型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡根本行不通，還是需要二層。于是，基于三層轉發(fā)的假二層技術出現(xiàn)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(wǎng)絡，支持VLAN、自配置、多播等二層功能。TRILL既有以太網(wǎng)的易配置特性，又有三層路由的技術優(yōu)勢，TRILL的推出，雖然解決了兩層協(xié)議的多路徑問題，但是破壞了三層協(xié)議的多路徑。

同時還增加了應用復雜性，TRILL需要進行復雜處理三層協(xié)議、多播、FCoE、阻塞管理等等，這會降低數(shù)據(jù)中心架構的整體經(jīng)濟性，所以TRILL的出現(xiàn)并未得到市場熱捧，一直處于一種不溫不火的狀態(tài)，偶有數(shù)據(jù)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。

很快一種虛擬網(wǎng)絡的概念應運而生，就是在一個物理三層網(wǎng)絡的基礎上，再構建一個虛擬網(wǎng)絡，這個虛擬網(wǎng)絡可以是二層也可以是三層，基于物理網(wǎng)絡搭建，但并不受限于物理網(wǎng)路，典型技術代表是VXLAN技術，本質上就是一種封裝技術，在原始報文基礎上再增加一層轉發(fā)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(wǎng)絡技術。VXLAN只需要物理網(wǎng)絡部分能轉發(fā)通即可，VXLAN再根據(jù)業(yè)務需要，實現(xiàn)流量轉發(fā)，可以將整個數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡都虛擬化成一個基于三層物理網(wǎng)絡轉發(fā)的二層VXLAN網(wǎng)絡，也可以虛擬化成一個基于二層物理轉發(fā)的三層VXLAN網(wǎng)絡，這種技術特別適合于改造網(wǎng)絡，傳統(tǒng)網(wǎng)絡肯定都是二三層物理轉發(fā)，VXLAN在不改變物理網(wǎng)絡結構和配置的基礎上，再設計一套虛擬網(wǎng)絡，這對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡來講是一場革命。

不過還沒有完，人們已經(jīng)不滿足于虛擬網(wǎng)絡，還想加強對網(wǎng)絡的控制，于是SDN出現(xiàn)。通過控制器對整個網(wǎng)絡下發(fā)轉發(fā)流表，指導數(shù)據(jù)轉發(fā)，將網(wǎng)絡設備的轉發(fā)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(wǎng)絡改頭換面。

SDN并不是一個具體的技術，不是一個具體協(xié)議，而是一個思想、一個框架，OpenFlow協(xié)議才是SDN技術實現(xiàn)的依托，控制器通過OpenFlow協(xié)議控制所有的網(wǎng)絡設備轉發(fā)。不僅在網(wǎng)絡上，SDN技術很快滲透到了存儲、安全甚至整個數(shù)據(jù)中心，叫軟件定義數(shù)據(jù)中心�，F(xiàn)如今，SDN技術依然在不斷完善著，越來越多的數(shù)據(jù)中心開始試用，它極大地提升了網(wǎng)絡運維的效率，業(yè)務可以快速部署，出現(xiàn)故障可以快速隔離或者修復。

這幾年，隨著數(shù)據(jù)中心業(yè)務量的不斷增長，對網(wǎng)絡技術進行改革的呼聲越來越高，出現(xiàn)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(wǎng)絡技術出現(xiàn)，讓我們拭目以待。

來源：中國IDC圈

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