數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進(jìn)難題

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作者:harbor

2017-07-31 10:10:33

來源:企業(yè)網(wǎng)D1Net

原創(chuàng)

這幾年,數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域經(jīng)歷了翻天覆地的變化。在建設(shè)規(guī)模、知名度、新技術(shù)、國家政策等很多方面均獲得了長足發(fā)展,當(dāng)然這其中也包括網(wǎng)絡(luò)部分。網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)中心的生命線,沒有網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)中心就無從談起。

這幾年,數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域經(jīng)歷了翻天覆地的變化。在建設(shè)規(guī)模、知名度、新技術(shù)、國家政策等很多方面均獲得了長足發(fā)展,當(dāng)然這其中也包括網(wǎng)絡(luò)部分。網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)中心的生命線,沒有網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)中心就無從談起。但網(wǎng)絡(luò)也是數(shù)據(jù)中心里最為復(fù)雜、最為保守的一部分,以太網(wǎng)協(xié)議在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域稱霸了幾十年,沒有替代者。然而,隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)撲面而來時,網(wǎng)絡(luò)部分成為了數(shù)據(jù)中心發(fā)展的絆腳石,老舊的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和設(shè)備根本無法承載新業(yè)務(wù)的上線,也無法給海量的訪問用戶提供更好的體驗,在這種危機(jī)局面下,網(wǎng)絡(luò)也不得不開始走向開放,走向新的網(wǎng)絡(luò)世界。然而,這個演進(jìn)過程是非常復(fù)雜的,要考慮很多方面的因素,既要滿足新業(yè)務(wù)部署的需要,又要盡可能保護(hù)原有的網(wǎng)絡(luò)投資,這給數(shù)據(jù)中心帶來了不小的難題。怎么破?
 
從1969年ARPA NET運行算起,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展了半個世紀(jì)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)從一開始就是一個分布式的網(wǎng)絡(luò),沒有中心控制節(jié)點,網(wǎng)絡(luò)中的各個設(shè)備之間通過口口相傳的方式學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)信息,由每臺設(shè)備自己決定要如何轉(zhuǎn)發(fā)。RFC就是網(wǎng)絡(luò)世界的法律,相當(dāng)于國際法,各個設(shè)備供應(yīng)商遵從國際法行事,基本保證整個網(wǎng)絡(luò)世界正常運行。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議為了適應(yīng)各種不同的需求場景,發(fā)展也越來越復(fù)雜,RFC已經(jīng)更新到了八千多篇。如果想成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專家,需要經(jīng)過長年累月的學(xué)習(xí)和經(jīng)驗積累才行,這極大阻礙了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。而且新的協(xié)議基本上都是在原有協(xié)議上進(jìn)行擴(kuò)展,這大大限制了設(shè)備提供商的想象力。新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指的是以軟件定義為基礎(chǔ)的新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù),新網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)計了一個控制器,它負(fù)責(zé)收集整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?、流量等信息,計算流量轉(zhuǎn)發(fā)路徑,通過Openflow協(xié)議將轉(zhuǎn)發(fā)表項發(fā)給交換機(jī),交換機(jī)按照表項執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)動作,將人們從復(fù)雜、枯燥的運維工作中解脫出來,同時還能提升網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)效率??梢?,新網(wǎng)絡(luò)對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來說是翻天覆地的變化,很多人將軟件定義網(wǎng)絡(luò)看作是對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的一場革命。新秩序替代老秩序,新網(wǎng)絡(luò)替代傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是一個漫長與艱難的過程,新網(wǎng)絡(luò)要面對各種技術(shù)難題。
 
眾所周知,新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最大特征是將網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)集中起來,由運行控制器的服務(wù)器來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)部署和運維。這個觀念要轉(zhuǎn)變,對數(shù)據(jù)中心還說是非常艱難,這就好比無人駕駛汽車技術(shù),無人駕駛汽車已經(jīng)提出有很多年了,但一直并不為普通大眾所接受,對無人駕駛技術(shù)持有懷疑態(tài)度,更多的是擔(dān)憂,擔(dān)心安全問題。對于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)也一樣,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)都是由運維技術(shù)人員一個個命令敲出來,每次業(yè)務(wù)部署或者變更都像打一仗一樣,即便這樣,也不愿使用控制器完成,擔(dān)心控制器處理不好。殊不知,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)故障百分之八十都是人為故障導(dǎo)致的,人自以為自己可以處理得很好,其實經(jīng)常在犯錯。而控制器執(zhí)行的指令都是人提前設(shè)置好的,只要設(shè)置沒有出錯,控制器就會按照設(shè)置去執(zhí)行,還會根據(jù)輸入設(shè)置進(jìn)行自學(xué)習(xí),以便處理一些稍復(fù)雜情況的出現(xiàn)??刂破鲗W(xué)習(xí)可要比人客觀多了,基于海量數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí),得到恰當(dāng)處理方案,所以要放心將網(wǎng)絡(luò)交給控制器來管理。
 
新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不是對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的全盤否定,對于已經(jīng)建好的全球近百萬座數(shù)據(jù)中心,不可能推倒重建。新網(wǎng)絡(luò)要保護(hù)原有的網(wǎng)絡(luò)投資,將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)慢慢向新網(wǎng)絡(luò)演進(jìn),所以新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就要向前兼容。我們知道,在新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中,VXLAN占用了很大比重,這是新網(wǎng)絡(luò)中Overlay網(wǎng)絡(luò)基本構(gòu)成要素,為了保護(hù)原有網(wǎng)絡(luò)投資,新網(wǎng)絡(luò)實際上是在原有物理網(wǎng)絡(luò)(我們通常叫Underlay網(wǎng)絡(luò))上再建一套虛擬網(wǎng)絡(luò)(我們通常叫Overlay網(wǎng)絡(luò)),VXLAN協(xié)議就是Overlay網(wǎng)絡(luò)里的交通規(guī)則,所有網(wǎng)絡(luò)流量都要依照VXLAN協(xié)議規(guī)則完成流量傳遞。并不是所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都支持VXLAN,需要做好兩個協(xié)議的對接。比如傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)里的STP、VRRP、OSPF等經(jīng)典協(xié)議,這些協(xié)議要在Underlay和Overlay網(wǎng)絡(luò)中自由轉(zhuǎn)發(fā),完成相應(yīng)計算,而這些協(xié)議對于VXLAN協(xié)議來說和普通流量無異,并不會根據(jù)STP協(xié)議,去判斷網(wǎng)絡(luò)是否有環(huán),并不會根據(jù)VRRP協(xié)議,去檢查網(wǎng)絡(luò)VRRP是否有主備。所以在新老協(xié)議共存的網(wǎng)絡(luò)中,要設(shè)計好,根據(jù)兩種協(xié)議的特點去應(yīng)用,避免配合上出現(xiàn)問題。
 
新網(wǎng)絡(luò)通過控制器在所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過Openflow下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)流表,完成流量轉(zhuǎn)發(fā),這需要所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能支持Openflow這種新的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議。然而Openflow從1.0版到1.3版變化很大,由于基于不同版本設(shè)計交換機(jī)難以互相兼容,所以O(shè)penFlow還不具備形成商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)先決條件的穩(wěn)定性。還有OpenFlow控制器的選舉機(jī)制以及控制器間的東西向協(xié)議等考慮還不周全,OpenFlow 1.3版本之后由于定義了多級流表機(jī)制,使得控制器需要感知交換支持的流表形式,若要兼容多廠商設(shè)備,實現(xiàn)復(fù)雜度會大幅增加。就Openflow發(fā)展的水平,還不具備廣泛部署條件,仍需要不斷完善,現(xiàn)在也就只有少數(shù)幾個技術(shù)實力較強(qiáng)的大型數(shù)據(jù)中心嘗過鮮,真說給數(shù)據(jù)中心帶來了哪些變化,可能更多是想要炒作噱頭,證明自己的技術(shù)實力水平,以便吸引到更多用戶。
 
數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進(jìn)將面臨很多難題。在這樣的演進(jìn)過程中,必將有不少技術(shù)人員要失業(yè),不少設(shè)備廠商將走向沒落,但這個過程仍是不可逆轉(zhuǎn)的,大量的新業(yè)務(wù)需求讓數(shù)據(jù)中心不得不去考慮部署新網(wǎng)絡(luò),只有新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)才能解決數(shù)據(jù)中心未來發(fā)展遭遇的難題,所以即便面臨再多困難,越來越多的數(shù)據(jù)中心仍要加入到變革中來,向傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)起挑戰(zhàn)!

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