下圖就是數據中心網絡的一個大致的發展歷程,從最開始的以太網技術到今天的SDN+AI,網絡越來越智能化和自動發展。
第一次轉折,以太網的生死之戰
ATM技術
來源于通訊行業的一項技術, 建立在電路交換和分組交換的基礎上的一種新的交換技術,ATM技術亮點是可以同時承載語音、視頻和數據,通訊行業希望一種技術解決通訊網絡和計算機網絡(廣域網和局域網)完美融合。
ATM Cell交換芯片的高速率和低延時,一出來就支持25M/155M/622M, 遠超100M以太網,QOS服務質量上:ABR/VBR/CBR 說起來頭頭是道, 而且當時就提出控制和轉發分離基于MPOA 協議統一控制SVC連接,有點類似今天的SDN理念,以當時的技術而言ATM具有絕對的技術優勢。
千兆以太網GE技術
以太網基于70年代的以太網CSMA/CD機制和技術,當時以太網速率只有 100M,半雙工而且共享帶寬,QOS最弱或技術基本上談不上桌面。
初期通訊廠商提出利用ATM技術實現語音數據和視頻的融合,技術上全面領先,傳統的IBM等公司為保護自己的原有SNA/APPN市場,支持TokenRing/FDDI甚至偏向ATM陣營,以太網節節敗退。擴展:如何解決以太網的不確定性?
戰役的后期:以太網速率提高到千兆速率和交換全雙工,SNA和IP以太網達成戰略同盟:以基于IP+Tunnel的DLSW+兼容和支持SNA/APPN,同時廉價的以太網卡延伸到桌面,基于IP的語音和視頻H.323+RSVP幫助IP以太網的SLA服務質量問題,以太網終于開始扭轉了生死戰局。
總結:ATM/MPoA技術上的優勢難以彌補其在通用性的缺點,一方面25M/155M網卡和芯片在價格上企業難以承受, 另一方面是轉發層面過分依賴控制層面導致性能和可靠性下降。戰役的結果以太網統治了網絡界20多年直到今天也無法動搖,確立霸主地位,廠商思科無疑是這場戰役的大贏家。
第二次轉折,網絡大二層技術的兄弟之戰
焦點技術1:大二層技術TRILL/L2MP
焦點技術2:OTV和LiSP組合
焦點技術3:FCoE和 DCB
總結:這次演進以云計算和虛擬化開始,數據中心的網絡技術開始出現TRILL/FabricPath、OTV/LiSP、DCB/FCoE等一系列眼花繚亂的新東西,由于這是數據中心網絡技術的和平演變和網絡自身的改革,雖然打著云計算的”幌子”,但是當時廠商也不見得真正知道云計算需要什么,刀片服務器+TRILL+FCoE頂多算是為虛擬化資源池做了最佳實踐,或者成果可以算是為虛擬化和多中心服務器應用多活進行的網絡實踐。
因此這次的戰役三個網絡巨人(思科、華為和H3C)空前達成一致,先后推出的技術驚人的相似,由于沒有顛覆性的技術改變格局,大家相安無事,甚至最后存儲網絡廠商也沒有受到任何影響。
網工經過這次洗禮,對存儲技術,刀片技術,虛擬化技術開始掌握或精通,開始出現跨界網工,那個時代的網絡工程師開始要懂一些存儲SAN,服務器、災備、PUE和云計算Vmware。
第三次轉折,基于SDN的Openflow與VXLAN孰優孰劣
焦點技術1:基于Openflow的SDN技術
焦點技術2:基于VXLAN/EVPN SDN技術
VXLAN(Virtual Extensible LAN)作為一種網絡虛擬化技術,采用“MAC in UDP”封裝形式并且基于IP網絡的實現大二層技術,是一種用于實現大型云計算和數據中心的網絡二層互通技術。VXLAN技術:三層網絡構建虛擬的二層網絡。
VXLAN作為一種數據封裝技術,其本身沒有控制平面,其在轉發數據前的表項學習,如arp表、VNI、VTEP地址等都是通過數據包的泛洪來完成,因此VXLAN數據轉發前表項學習的泛洪流量一開始就是一個重要難題,好在VXLAN出來后網工們就開始制定它的控制層面的標準- BGP EVPN (RFC7432)標準的出現可謂及時雨宋江,大大促進了VXLAN的快速發展和普及,并為VXLAN和其它Overlay技術競爭中奠定了優勢。
基于BGP EVPN控制層學習L2和L3的可達信息,通過EVPN完成在VXLAN轉發數據報文前ARP表項學習,主機路由學習和VTEP自動發現,VXLAN+EVPN成為云數據中心環境下網絡的首選技術,為實現數據中心虛擬化、集群和云部署大二層網絡奠定夯實了網絡基礎。
第四次焦點,基于SDN的Network Overlay與Host Overlay混合組網
混搭模式一 極簡中繼模式
云宿主機處通過vlan Trunk與VTEP交換機互聯, 利用PortVLAN等實現租戶VXLAN關聯。物理主機資源池為主,兼顧云主機資源池,支持虛擬環境有Openstack (或Vmware 環境)與物理服務器(BM)網絡SDN統一管理,實現SDN控制器與Neutron的集成和對接。這種模式自動化部署、部署簡單,方便實現云主機和物理主機統一管理;適合:物理主機為主,兼顧虛擬化和云環境的場景推薦使用。
混搭模式二 GW模式
混合Overlay組網分別納管自動部署,以Host Overlay為主,兼顧HW VTEP邏輯資源池, Neutron負責Host Overlay的管理,SDN控制器負責Network Overlay的管理,各自的Border GW實現打通雙方租戶信息,這種方式software的GW和hardware的GWHW通常只做L3租戶打通,如果做L2打通還需要考慮很多因素包括Anycast GW 以及兩邊的Mac學習模式一致性等問題?
有人建議合并兩個GW,但是由于管理界限不清,也會產生很多問題。這種架構看起來不夠完美,如果做L3 租戶打通部署相對起來簡單, 做L2打通需要設計和考慮復雜一些。適合:云環境主機為主,兼顧物理機的場景推薦使用。
混搭模式三 統一納管模式
混合Overlay組網由SDN控制器統一納管,實現租戶的VM與BM物理機實現基于VXLAN大二層互通,將VTEP延展到虛機層面。每臺宿主機裝一套VTEPAgent , 通過Evpn 與其他硬件或軟件VTEP建立連接并交換 L2 和L3 entries,租戶的VM與BM物理機通過VXLAN實現靈活大二層互通。
這種架構理論很好,但是有的廠商VTEP的Peer數量有一定限制,如果VTEP Agent設計不好會造成很大的問題和隱患,當然這種模式也存在被廠商鎖定的風險。
審核編輯:劉清
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原文標題:從以太網到SDN+AI,發生哪些重大轉折?
文章出處:【微信號:5G通信,微信公眾號:5G通信】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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