
数据中心网络虚拟化技术演进过程
2017-11-30 11:29:15 服务器 网络虚拟化技术已经成为这几年在网络领域炒的最火的技术之一,虚拟化已经成为数据中心建设所必须要考虑的重要方面。其实,网络虚拟化技术可不是这几年才出来的,也不是只有SDN这一种,甚至在网络出现之初,就有虚拟化的技术了,只是那时候的虚拟化技术仅仅侧重于网络设备的管理上,数据转发层面还没有转控分离。
网络虚拟化技术已经成为这几年在网络领域炒的最火的技术之一,虚拟化已经成为数据中心建设所必须要考虑的重要方面。其实,网络虚拟化技术可不是这几年才出来的,也不是只有SDN这一种,甚至在网络出现之初,就有虚拟化的技术了,只是那时候的虚拟化技术仅仅侧重于网络设备的管理上,数据转发层面还没有转控分离。数据中心之所以要引入和发展虚拟化技术,本质是为了提升网络管理水平,提高网络运维效率。随着数据中心的网络规模越来越大,需要管理的网络设备越来越多,提高网络运维水平势在必行。一个数据中心增加一百台网络设备时,运维的人员若可以做到不增加或者少增加,这就是提升运维效率的最直接体现。下面,我们就来详细说一说在SDN到来之前,网络虚拟化经历了哪些技术演进过程。
LLDP技术
LLDP(Link Layer Discovery Protocol)叫链路层发现协议,在2005年就成为了IEEE802.1AB标准,它是一种邻近发现协议。LLDP协议使得接入网络的每台设备将其主要能力、管理地址、设备标识,接口标识等信息发送给接入同一个局域网络的其它设备。当一个设备从网络中接收到其它设备的这些LLDP信息时,它就将这些信息以MIB形式存储起来,这些MIB信息可用于发现设备的物理拓扑结构以及管理配置信息。LLDP在数据中心网络中应用很广,即便是现在也使用颇多,***用的地方在于网络设备都有很多端口,这些端口连接着不同的设备,有个地方设备级联了好多层,这些端口都连的什么设备,通过LLDP协议获取后一目了然,简直就是网络互连的电子标签,这个要是靠人到设备旁看线上的互连标识效率太低,很多数据中心都是远程管理,也不可能到现场机房去查看,所以LLDP成为运维的人员日常使用率***的技术。
集群技术
LLDP协议仅能进行信息通告,它被用于通告一个设备的信息并可以获得其它设备的信息,进而获得整个网络的设备互连情况,但LLDP无法对远端设备进行配置更改,它只提供了关于网络拓扑以及管理配置的信息。这使得LLDP无法完全满足数据中心网络运维的需求,于是集群技术出现了。网络集群技术因为要对网络设备进行管理和配置,所以多是私有协议。比如:华为的HGMP(Huawei Group Management Protocol),思科的CMS(Cluster Management Suite)。集群技术可以解决大量设备配置维护量大、IP资源浪费严重的问题。它只需要在管理设备上配置一个公网IP地址,就可以实现对多个网络设备进行配置和管理,不需要登录到每个成员设备的配置口上进行配置。集群技术减少了网络部署初期的人工配置量,实现网络设备的即插即用,提升了网络部署效率。不过,集群技术都是私有技术,这限制了它的未来发展空间,尤其是现在可替代的技术很多,集群技术已经少有人用了。再有这种可以任意修改其它网络设备的配置,有时并不是好事,会因为误配置而导致业务中断,这些都使得集群技术使用的越来越少,在现在的数据中心网络中已经难寻到它的踪影了。
设备虚拟化技术
集群技术已经无法满足数据中心对网络的管理和控制了,于是出现了设备级的虚拟化技术。设备虚拟化是指通过软件技术将相同的或者相似的两台或多台网络设备虚拟化为一台设备进行管理,如此可以提升设备的管理效率,还可以将虚拟化的设备再分割成几个小的虚拟网络设备,便于使用。虚拟化技术最早是由思科设计提出的,在思科的盒式交换机上最早实现,将几台盒式设备虚拟化为一台设备,这样便于管理,同时虚拟化的设备的端口密度和转发能力都得到了提升。设备虚拟化内部跑的都是私有协议,所以不同厂商的设备之间是无法虚拟化的,若数据中心想要部署虚拟化,则必须要采购一个厂商的相同型号的多台设备,无形中增加了数据中心的投入成本,但虚拟化技术能够带来的好处也是显而易见的,所以在数据中心里,虚拟化的设备很多,即使在现在的数据中心机房里,虚拟化的设备也是到处可见。不过,虚拟化技术也有限制,虚拟化到一起的设备给升级软件版本带来很大难度,很多时候都要中断业务升级,虚拟化也增加了单台设备的CPU处理负担,要支持虚拟化技术需要设备具备较强的CPU和内存。
1BR技术
设备虚拟化技术对进行虚拟化的设备要求较高,型号要类似,还是私有实现,无法实现不同厂商的设备之间虚拟化,这大大降低了数据中心使用设备虚拟化技术的热情。数据中心是不可能只采购一家网络厂商的设备,至少要两家或者三家,这样在几家之间做平衡,避免将鸡蛋放在一个篮子里,降低风险。要打通不同厂家的网络设备,形成一个虚拟化的网络,1BR技术出现了。1BR是2011年发布的国际标准,全面设计了网络设备虚拟化的实现,最重要的一点是它打破了厂商壁垒,是一套公有协议,允许所有的网络厂商设备之间进行虚拟化。1BR理论上可以将所有的网络设备都级联起来,虚拟化成为一台超级大的网络设备,对设备数量没有限制,这要比设备虚拟化技术使用规模要大得多。1BR也实现了所有网络设备之间松耦合,只要设备之间的端口UP起来,端口上使用了1BR协议,就可以完成虚拟化,端口DOWN了,设备之间虚拟化自动分拆,使用起来非常灵活,所以1BR获得了一些数据中心用户的青睐。不过,1BR是2011年才提出的标准,到现在也才6年,时间还不算长,技术本身也存在一些未解决的问题,这限制了1BR技术的发展。
以上这些虚拟化技术都为数据中心的网络管理带来了便利,有些技术现在数据中心里还有广泛使用,SDN的到来不可能将这些虚拟化技术全部代替。在以后的日子里,必将长期共同存在。
虚拟化和云计算是谁先提出的
大型机上的虚拟分区技术最早2113可以追溯到上世纪六、七十年代。 早在上世纪60年代,IBM公司就发明了一种操作系统虚拟机技术,允许在一台主机上运行多个操作系统,让用户尽可5261能地充分利用昂贵的大4102型机资源。 1983年,太阳电脑(Sun Microsystems)提出“网络是电脑”(“The Network is the Computer”),可以说那就是云的开端,但这个风潮却改变了方向。 2006年3月,亚马逊(Amazon)推出弹性计算云(Elastic Compute CLOUD;EC2)服1653务。 2006年8月9日,Google首席执行官回埃里克·施密特(Eric Schmidt)在搜索引擎大会(SES San Jose 2006)首次提出“云计算”(Cloud Computing)的概念。 Google“云端计算”源于Google工程师克里斯托弗·比希利亚所做的答“Google 101”项目。 希望对你有帮助
什么是虚拟化?为什么要虚拟化?
一、虚拟化,是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。 在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机,每个逻辑计算机可运行不同的操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。 二、虚拟化的原因:1、提高现有资源的利用率:通过整合服务器将共用的基础架构资源聚合到池中,打破原有的“一台服务器一个应用程序”模式。 2、通过缩减物理基础架构和提高服务器/管理员比率,降低数据中心成本:由于服务器及相关 IT 硬件更少,因此减少了占地空间,也减少了电力和散热需求。 采用更出色的管理工具可以提高服务器/管理员比率,因此人员需求也得以减少。 3、提高硬件和应用程序的可用性,进而提高业务连续性:可安全地备份和迁移整个虚拟环境而不会出现服务中断。 消除计划内停机,并可从计划外故障中立即恢复。 4、实现了运营灵活性:由于采用动态资源管理、加快了服务器部署并改进了桌面和应用程序部署,因此可响应市场的变化。 5、提高桌面的可管理性和安全性:几乎可在所有标准桌面计算机、笔记本电脑或 Tablet PC 上部署、管理和监视安全桌面环境,无论是否能连接到网络,用户都可以在本地或以远程方式对这种环境进行访问。
mpls有哪些应用场景?
当前,许多大型企业的业务规模正快速扩张,新业务不断出现。 企业IT系统的建设如何能够快速的响应当前企业业务快速发展的趋势,成为一个越来越被重视的课题。 在这种背景下,网络虚拟化技术成为众多企业构建高效、稳定、易扩展的广域骨干网络的第一选择。 其中MPLS技术以其动态的隧道建立机制、高效的标签转发方式以及丰富灵活的业务规划和接入能力以及良好的可扩展性脱颖而出,得到大量广泛的应用。
MPLS L2部署模式
总的来说, MPLS L2主要有以下两个应用场景:
1.多个数据中心间利用MPLS L2在广域网上实现二层LAN的延伸;
2.企业利用MPLS骨干网络是给各部门提供二层虚拟通道,实现各业务部门纵向业务的承载。
这两种应用场景中,MPLS L2的虚拟通道上承载的分别是二层和三层业务,因此在业务转发路径规划方案和二层环路保护机制上都有很大的差异。
1.部门虚拟专网模型

在点到点模式下,MPLS骨干网络为各部门提供的仅是L2虚拟广域链路。 因此,各部门可以依托骨干网提供的L2虚拟广域链路搭建自己的星型或者其他拓扑结构的虚拟专网。 这种模式与租用运营商的广域链路搭建专网非常相似。
在点到多点的模式下,MPLS骨干网络为各部门提供的是L2虚拟交换网络。 部门各CE路由器类似于通过一台虚拟的交换机进行互联。
2.部门业务流量模型
在点到点模式的组网方式,部门内的业务流量均通过部门所属的CE设备进行转发。 因此,部门可以清晰的预估出业务流量模型,并实现部门业务的流量分析管理和安全策略控制。 当网络故障出现时,也方便进行故障定位。
在点到多点模式的组网方式,部门内的业务流量通过MPLS骨干网络直接进行转发。 企业业务流量无需在骨干网络上进行重复转发,因此具备很高的转发效率,也减轻了设备的性能压力。
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