網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)中心里海量數(shù)據(jù)的“高速公路”，這些“高速公路”的建設(shè)必須要統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，才能充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)優(yōu)勢。一個(gè)擁有先進(jìn)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)可以節(jié)約成本支出，避免頻繁發(fā)生故障，方便去運(yùn)維，對于數(shù)據(jù)中心的發(fā)展至關(guān)重要。
網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過這幾十年的發(fā)展，架構(gòu)在不斷演進(jìn)變化，去適應(yīng)數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)部署發(fā)展。不過，在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、虛擬化等這些新技術(shù)出現(xiàn)之前，其實(shí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)并沒有太多改變。以前經(jīng)典的二三層網(wǎng)絡(luò)，VRRP+OSPF+STP的協(xié)議組合成了每個(gè)數(shù)據(jù)中心通用的架構(gòu)，四十多年在網(wǎng)絡(luò)工程師之間傳承下來，簡單好用，成為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的經(jīng)典。這一切隨著新技術(shù)的到來都將打破，曾經(jīng)數(shù)據(jù)中心里最為封閉的網(wǎng)絡(luò)部分，不得己也要變更才能適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的新篇章到來了，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在五大方面有創(chuàng)新性的變更發(fā)展。
首先是經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)向VPC網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)所有用戶共享公共網(wǎng)絡(luò)資源池，用戶之間未做邏輯隔離，用戶內(nèi)網(wǎng)IP由系統(tǒng)統(tǒng)一分配，相同內(nèi)網(wǎng)的IP無法分配給不同用戶。而VPC(Virtual Private Cloud，私有網(wǎng)絡(luò))為用戶建立一塊邏輯隔離的虛擬網(wǎng)絡(luò)空間，在VPC內(nèi)，用戶可以自由定義網(wǎng)段劃分、IP地址和路由策略，可以在VPC中創(chuàng)建子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)中可以添加多臺云主機(jī)，安全可提供網(wǎng)絡(luò)ACL及安全組的訪問控制，在VPC出現(xiàn)之前，云上用戶是缺乏網(wǎng)絡(luò)管理能力的，這些都是經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)所不具備的。所以VPC有更高的靈活性和安全性，是現(xiàn)在各大云廠商極力宣傳推薦的方式。
其次是堆疊設(shè)備向獨(dú)立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。堆疊實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬化功能，即將多臺設(shè)備虛擬化成了一臺設(shè)備，方便網(wǎng)絡(luò)管理，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加簡單，是近十年內(nèi)普及應(yīng)用的創(chuàng)新技術(shù)。不過堆疊技術(shù)屬于私有技術(shù)，各網(wǎng)絡(luò)廠商的設(shè)備之間是無法做堆疊的，限制了堆疊技術(shù)的演進(jìn)。同時(shí)，堆疊設(shè)備雖然提升了網(wǎng)絡(luò)備份能力，但如果出了問題，也可以堆疊設(shè)備都彈掉，反而不如獨(dú)立設(shè)備安全，尤其是需要對堆疊設(shè)備進(jìn)行軟件升級時(shí)，一定要中斷網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)才能完成，這對于提供云服務(wù)的數(shù)據(jù)中心來說就是人為操作帶來一次業(yè)務(wù)中斷，難以讓人接受。因此，堆疊技術(shù)已經(jīng)越來越不適合有高可靠性要求的數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心掀起了去堆疊化運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，現(xiàn)在不能再走回十年前的老路，采用那些經(jīng)典的OSPF/BGP等路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余備份，這些協(xié)議的切換速度難以讓人滿意，于是1BR、M-LAG等松耦合的技術(shù)出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間是獨(dú)立的，而通過這些松耦合技術(shù)又將這些獨(dú)立設(shè)備聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的平滑切換，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加彈性，從而減少堆疊帶來的故障，可靠性更高。
第三是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)由二層轉(zhuǎn)發(fā)變?yōu)槿龑愚D(zhuǎn)發(fā)。在二層網(wǎng)絡(luò)里經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)廣播風(fēng)暴或者環(huán)路問題，采用全三層方式，不僅可以減少環(huán)路發(fā)生，還能夠提升網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率。經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)里二層要采用STP/RRPP/PVST等環(huán)網(wǎng)協(xié)議去阻塞掉很多網(wǎng)絡(luò)鏈路，網(wǎng)絡(luò)帶寬要減半，造成網(wǎng)絡(luò)資源的極大浪費(fèi)，而且隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這些環(huán)網(wǎng)協(xié)議的收斂速度不盡人意，而在三層網(wǎng)絡(luò)中就不存在這類問題。三層網(wǎng)絡(luò)雖然配置復(fù)雜，但現(xiàn)在可以通過控制器自動(dòng)化部署，只要將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的端口通過線纜連接好，所有網(wǎng)絡(luò)配置都是自動(dòng)化部署。比如在VXLAN網(wǎng)絡(luò)中，只要在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上配置好與控制器連接路由，互連接口地址，控制器感知到有連接服務(wù)器的端口UP時(shí)，自動(dòng)下發(fā)VXLAN配置，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)打通，這些三層配置得再復(fù)雜也不用人工參與，在控制器的預(yù)配置中已有相關(guān)配置，自動(dòng)下發(fā)完成。
第四是網(wǎng)絡(luò)帶寬越來越高，單端口速率由40G/100G向200G/400G邁進(jìn)，現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互連40G非常普及，幾乎成了云數(shù)據(jù)中心的標(biāo)配，網(wǎng)絡(luò)出口采用100G的也不少，這種情況在三年前還不多見，可見網(wǎng)絡(luò)帶寬發(fā)展的速度有多快，而且這種局面很快又將改變。最近博通發(fā)布了業(yè)界第一款基于400G的芯片Tomahawk 3，這款單芯片就支持32口400G、64口200G或者128口100G轉(zhuǎn)發(fā)，將單端口速率提升到400G。要知道博通在以太網(wǎng)交換機(jī)商用芯片市場中一直占據(jù)超過90%的市場份額，前段時(shí)間還要收購芯片巨頭高通，以博通的推進(jìn)能力，相信單端口400G的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備很快也會(huì)在數(shù)據(jù)中心里出現(xiàn)。香農(nóng)理論證實(shí)帶寬越大，信噪比就越大。當(dāng)端口速率達(dá)到1000G時(shí)，就沒法使用了，所以單端口帶寬的極限是1000G，現(xiàn)在離1000G還有距離，單端口的網(wǎng)絡(luò)帶寬仍有提升空間，未來必將不斷獲得提升。
第五是降低基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度，以往那種蜘蛛網(wǎng)式的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)機(jī)房將不再存在，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間簡單連接，形成樹形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置簡化、統(tǒng)一，不再需要那些在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上高速操作的鍵盤俠高手。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間不需要復(fù)雜的連接，一切均由控制器下發(fā)的各種配置來搞定。這時(shí)網(wǎng)絡(luò)依仗的是SDN和NFV兩大利器，SDN是面向網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的創(chuàng)新，NFV是面向設(shè)備形態(tài)的創(chuàng)新，利用這兩大利器使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置部署變得極其簡單，或是通過控制器直接下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)的流表，或是通過控制器直接下發(fā)VXLAN配置，不需要人工干預(yù)。人們只需要在控制器上點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)就可以完成業(yè)務(wù)部署、日常監(jiān)控和故障處理。
云計(jì)算讓網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)煥發(fā)了活力，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，數(shù)據(jù)中心迎來了網(wǎng)絡(luò)改革的時(shí)代。隨著網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)由封閉走向了開放，更加適應(yīng)未來數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。
重慶分公司
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