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数据中心网络虚拟化技术演进过程

时间:2023-03-16 22:37:31 科技观察

网络虚拟化技术已成为近年来网络领域最热门的技术之一,虚拟化成为数据中心建设中必须考虑的重要方面。其实网络虚拟化技术不是前几年出来的,不仅仅是SDN。甚至在网络之初就有了虚拟化技术,但当时的虚拟化技术只关注网络设备。在管理方面,在数据转发层面没有传输和控制的分离。数据中心之所以需要引入和发展虚拟化技术,是为了提高网络管理水平,提高网络运维效率。随着数据中心网络规模越来越大,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。当一个数据中心增加一百台网络设备时,如果能减少或增加运维人员的数量,这是运维效率提升的最直接体现。下面详细说说SDN到来之前网络虚拟化的技术演进。LLDP技术LLDP(LinkLayerDiscoveryProtocol)全称为链路层发现协议,2005年成为IEEE802.1AB标准,是一种邻近发现协议。LLDP协议使连接到网络的每个设备能够向连接到同一局域网的其他设备发送其主要能力、管理地址、设备ID和接口ID等信息。当一个设备从网络中接收到其他设备的LLDP信息时,它以MIB的形式存储这些信息。MIB信息可用于发现设备的物理拓扑和管理配置信息。LLDP在数据中心网络中的应用非常广泛,到现在也被大量使用。最有用的地方就是网络设备有很多端口,这些端口分别连接不同的设备。在一个地方,这些设备级联了好几层。这些端口连接了哪些设备,通过LLDP协议获取后,一目了然。它只是一个网络互联的电子标签。靠人去设备上看在线互联标识,效率太低了。许多数据中心都是远程管理的。也无法去现场机房查看,所以LLDP成为了运维人员日常使用率最高的技术。集群技术LLDP协议只能通告信息。用于发布一个设备的信息,获取其他设备的信息,进而获得全网设备的互联互通。但是,LLDP不能更改远程设备的配置。它仅提供有关网络拓扑和管理配置的信息。这使得LLDP无法完全满足数据中心网络运维的需要,于是集群技术应运而生。由于网络集群技术需要对网络设备进行管理和配置,因此多为私有协议。例如:华为的HGMP(华为集团管理协议)、思科的CMS(集群管理套件)。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。只需在管理设备上配置一个公网IP地址,即可实现对多台网络设备的配置管理,无需登录各成员设备的配置端口进行配置。集群技术减少了网络部署前期的手动配置量,实现了网络设备的即插即用,提高了网络部署的效率。但是,集群技术是一种专有技术,限制了它未来的发展空间,尤其是现在替代技术很多,集群技术很少被使用。另外,其他网络设备的配置可以任意修改,有时也不是什么好事,会因为配置不当而导致业务中断,这使得集群技术的使用越来越少,这在业界很难找到。当前的数据中心网络。它消失了。设备虚拟化技术集群技术已经不能满足数据中心对网络的管理和控制,因此设备级虚拟化技术应运而生。设备虚拟化是指通过软件技术将相同或相似的两台或多台网络设备虚拟成一台设备进行管理,可以提高设备的管理效率,并将虚拟化后的设备划分为若干个小型虚拟网络设备,方便用户使用。虚拟化技术最早由思科提出,最早在思科的盒式交换机上实现。它将多个盒子设备虚拟成一个设备,便于管理。同时,虚拟化设备的端口密度和转发能力都很高。得到了提升。设备虚拟化在内部使用专有协议运行,因此无法虚拟化来自不同制造商的设备。如果一个数据中心要部署虚拟化,就必须从一个厂商采购多台同型号的设备,无形中会增加数据中心的投资成本,降低,但是虚拟化技术所能带来的好处也是显而易见的,所以在数据中心,有很多虚拟化设备,即使在现在的数据中心机房,虚拟化设备也随处可见。但是,虚拟化技术也有局限性。虚拟化的设备使得软件版本升级变得非常困难。在很多情况下,业务升级不得不中断。虚拟化也增加了单个设备的CPU处理负担。需要支持虚拟化技术。该设备需要具有强大的CPU和内存。1BR技术。设备虚拟化技术对虚拟化设备的要求很高。这些模型必须相似,并且它们仍然是专有的实现。不同厂商的设备之间无法实现虚拟化,这大大降低了数据中心使用设备虚拟化技术的积极性。一个数据中心不可能只从一家网络厂商采购设备,至少两三家,这样才能在几家公司之间取得平衡,避免鸡蛋放在一个篮子里,降低风险。为了将不同厂商的网络设备连接起来形成一个虚拟化网络,1BR技术应运而生。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。最重要的一点是打破了厂商的壁垒。它是一组公共协议,允许所有网络制造商的设备之间进行虚拟化。1BR理论上可以将所有网络设备级联起来,虚拟成一个超大型网络设备,没有设备数量限制,比使用设备虚拟化技术要大得多。1BR也实现了所有网络设备之间的松耦合。只要设备之间的端口都up,并且端口使用1BR协议,就可以完成虚拟化。当端口宕机时,设备间的虚拟化会自动拆分,非常好用。灵活,因此1BR赢得了部分数据中心用户的青睐。不过1BR是2011年才提出来的,到现在也才6年,不算长。技术本身还存在一些未解决的问题,限制了1BR技术的发展。上述虚拟化技术为数据中心的网络管理带来了便利。一些技术仍在数据中心广泛使用。SDN的出现并不能完全取代这些虚拟化技术。在以后的日子里,他们会长久的存在在一起。