在数据中心网络架构重构的过程中，网络是数据中心海量数据的“高速公路”。这些“高速公路”的建设必须统一规划设计，才能充分发挥网络互联互通的优势。具有先进架构的网络可以节省成本，避免频繁故障，方便运维，这对数据中心的发展至关重要。经过几十年的发展，网络架构也在不断演进和变化，以适应数据中心的业务部署和发展。但在云计算、大数据、虚拟化等新技术出现之前，网络架构并没有太大变化。在之前经典的二层和三层网络中，VRRP+OSPF+STP协议已经组合在一起，形成了每个数据中心的通用架构。它在网络工程师中已经传承了40多年。它简单易用，成为网络架构中的经典之作。这一切都将随着新技术的到来而被打破。数据中心中最封闭的网络部分必须改变以适应新技术的发展。网络架构的新篇章已经到来。网络架构在五个方面创新发展。首先是经典网络向VPC网络的演进。经典网络让所有用户共享公网资源池。用户之间没有逻辑隔离。用户的内网IP由系统统一分配，同一内网的IP不能分配给不同的用户。VPC（VirtualPrivateCloud，私有网络）为用户建立一个逻辑上隔离的虚拟网络空间。在VPC中，用户可以自由定义网段划分、IP地址和路由策略，可以在VPC中创建子网。每个子网可以添加多台云主机到网络中，安全可以提供网络ACL和安全组访问控制。在VPC出现之前，云上的用户缺乏网络管理能力，这是经典网络架构所不具备的。因此，VPC具有更高的灵活性和安全性，是现在各大云厂商大力推广和推荐的方式。二是堆叠设备向独立设备网络演进。Stacking实现了网络设备的虚拟化功能，即将多台设备虚拟成一台设备，方便网络管理，使网络结构更加简单。它是近十年来广泛应用的一项创新技术。但是，堆叠技术是专有技术，各个网络厂商的设备不能堆叠，限制了堆叠技术的演进。同时，虽然堆叠设备提高了网络备份能力，但如果出现问题，堆叠设备可能会被弹出，安全性不如独立设备。特别是需要对堆叠设备进行软件升级时，必须中断网络服务才能完成。对于提供云服务的数据中心来说，这是人为操作造成的业务中断，是不能接受的。因此，堆叠技术越来越不适合可靠性要求高的数据中心，数据中心掀起了去堆叠运动。当然，我们不能再回到十年前的老路子，用那些经典的路由协议如OSPF/BGP来实现网络冗余备份。这些协议的切换速度不尽如人意，所以松耦合技术如1BR、M-LAG就显得网络设备是独立的，通过这些松耦合技术将这些独立的设备连接在一起，实现平滑的网络切换，使得网络架构更灵活，从而减少堆叠引起的故障，提高可靠性。三是基础网络由二层转发变为三层转发。在二层网络中，经常会出现广播风暴或环路。采用全三层方式，不仅可以减少环路的发生，还可以提高网络带宽利用率。在经典网络中，必须在二层使用STP/RRPP/PVST等环网协议，阻塞很多网络链路，网络带宽必须减半，造成网络资源的极大浪费。协议收敛速度不理想，三层网络不存在此类问题。三层网络的配置虽然复杂，但可以通过控制器自动部署。只要网络设备的端口通过电缆连接起来，所有的网络配置都会自动部署。例如在VXLAN网络中，只要在网络设备上配置连接控制器的路由和互联接口的地址，当控制器感知到连接服务器的端口up时，就会自动下发VXLAN配置，网络将自动连接。这些三层配置再复杂，也不需要人工参与。controller的预配置中有相关配置，自动下发完成。四是网络带宽越来越高，单端口速率从40G/100G向200G/400G迈进。现在数据中心内部互联非常流行，几乎已经成为云数据中心的标配。使用100G的网络网点也很多，这种情况在三年前并不常见，可见网络带宽的发展有多快，这种情况很快就会再次发生改变。Broadcom近期发布了业界首款基于400G的芯片Tomahawk3，这款单芯片支持32端口400G、64端口200G或128端口100G转发，将单端口速率提升至400G。要知道在以太网交换机商用芯片市场，博通一直占据着90%以上的市场份额。前段时间，它将收购芯片巨头高通。凭借Broadcom的推广能力，相信单端口400G网络设备很快就会进入数据中心。出现。香农理论证实带宽越大，信噪比越大。当端口速率达到1000G时，不能使用。因此，单端口带宽限制为1000G。现在离1000G还有一段距离。单口网络带宽还有提升空间，未来会继续提升。五是降低基础网络的复杂度。昔日蜘蛛网般的网络互联机房将不复存在。网络设备简单连接，形成树状网络结构。网络设备配置简化统一，不再需要那些在网络设备上高速操作的键盘侠。网络设备之间不需要复杂的连接，一切都由控制器下发的各种配置来处理。这时候网络就依赖于SDN和NFV这两个强大的工具。SDN是面向网络架构的创新，NFV是面向设备形态的创新。使用这两个强大的工具使得网络设备的配置和部署变得异常简单，或者通过控制器直接下发转发的流表，或者直接通过控制器下发VXLAN配置，无需人工干预。人们只需在控制器上点击鼠标，即可完成业务部署、日常监控和故障处理。云计算使网络架构焕然一新。网络改造成为数据中心技术发展的热点，数据中心迎来网络变革时代。随着网络架构的演进，网络由封闭走向开放，更加适应未来数据中心业务发展的需要。
