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数据中心传统网络向新网络技术演进难题

数据中心传统网络向新网络技术演进将面临很多难题。在这样的演进过程中,必将有不少技术人员要失业,不少设备厂商将走向没落,但这个过程仍是不可逆转的,大量的新业务需求让数据中心不得不去考虑部署新网络,只有新网络技术才能解决数据中心未来发展遭遇的难题,所以即便面临再多困难,越来越多的数据中心仍要加入到变革中来,向传统网络发起挑战!

作者:harbor来源:企业网D1Net|2017-08-04 14:57

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这几年,数据中心领域经历了翻天覆地的变化。在建设规模、知名度、新技术、国家政策等很多方面均获得了长足发展,当然这其中也包括网络部分。网络是数据中心的生命线,没有网络,数据中心就无从谈起。但网络也是数据中心里最为复杂、最为保守的一部分,以太网协议在数据网络领域称霸了几十年,没有替代者。然而,随着云计算、大数据、人工智能等技术扑面而来时,网络部分成为了数据中心发展的绊脚石,老旧的网络协议和设备根本无法承载新业务的上线,也无法给海量的访问用户提供更好的体验,在这种危机局面下,网络也不得不开始走向开放,走向新的网络世界。然而,这个演进过程是非常复杂的,要考虑很多方面的因素,既要满足新业务部署的需要,又要尽可能保护原有的网络投资,这给数据中心带来了不小的难题。怎么破?

从1969年ARPA NET运行算起,传统网络已经发展了半个世纪。传统网络从一开始就是一个分布式的网络,没有中心控制节点,网络中的各个设备之间通过口口相传的方式学习网络的可达信息,由每台设备自己决定要如何转发。RFC就是网络世界的法律,相当于国际法,各个设备供应商遵从国际法行事,基本保证整个网络世界正常运行。传统网络的协议为了适应各种不同的需求场景,发展也越来越复杂,RFC已经更新到了八千多篇。如果想成为网络技术专家,需要经过长年累月的学习和经验积累才行,这极大阻碍了网络技术的发展。而且新的协议基本上都是在原有协议上进行扩展,这大大限制了设备提供商的想象力。新网络技术指的是以软件定义为基础的新一代网络技术,新网络在网络中设计了一个控制器,它负责收集整个网络的拓扑、流量等信息,计算流量转发路径,通过Openflow协议将转发表项发给交换机,交换机按照表项执行转发动作,将人们从复杂、枯燥的运维工作中解脱出来,同时还能提升网络转发效率。可见,新网络对传统网络来说是翻天覆地的变化,很多人将软件定义网络看作是对数据中心网络的一场革命。新秩序替代老秩序,新网络替代传统网络是一个漫长与艰难的过程,新网络要面对各种技术难题。

众所周知,新网络技术的最大特征是将网络控制权集中起来,由运行控制器的服务器来进行网络业务部署和运维。这个观念要转变,对数据中心还说是非常艰难,这就好比无人驾驶汽车技术,无人驾驶汽车已经提出有很多年了,但一直并不为普通大众所接受,对无人驾驶技术持有怀疑态度,更多的是担忧,担心安全问题。对于数据中心网络也一样,传统网络都是由运维技术人员一个个命令敲出来,每次业务部署或者变更都像打一仗一样,即便这样,也不愿使用控制器完成,担心控制器处理不好。殊不知,数据中心网络故障百分之八十都是人为故障导致的,人自以为自己可以处理得很好,其实经常在犯错。而控制器执行的指令都是人提前设置好的,只要设置没有出错,控制器就会按照设置去执行,还会根据输入设置进行自学习,以便处理一些稍复杂情况的出现。控制器学习可要比人客观多了,基于海量数据进行学习,得到恰当处理方案,所以要放心将网络交给控制器来管理。

新网络技术不是对传统网络的全盘否定,对于已经建好的全球近百万座数据中心,不可能推倒重建。新网络要保护原有的网络投资,将传统网络慢慢向新网络演进,所以新网络技术就要向前兼容。我们知道,在新网络技术中,VXLAN占用了很大比重,这是新网络中Overlay网络基本构成要素,为了保护原有网络投资,新网络实际上是在原有物理网络(我们通常叫Underlay网络)上再建一套虚拟网络(我们通常叫Overlay网络),VXLAN协议就是Overlay网络里的交通规则,所有网络流量都要依照VXLAN协议规则完成流量传递。并不是所有网络设备都支持VXLAN,需要做好两个协议的对接。比如传统网络里的STP、VRRP、OSPF等经典协议,这些协议要在Underlay和Overlay网络中自由转发,完成相应计算,而这些协议对于VXLAN协议来说和普通流量无异,并不会根据STP协议,去判断网络是否有环,并不会根据VRRP协议,去检查网络VRRP是否有主备。所以在新老协议共存的网络中,要设计好,根据两种协议的特点去应用,避免配合上出现问题。

新网络通过控制器在所有网络设备通过Openflow下发转发流表,完成流量转发,这需要所有网络设备能支持Openflow这种新的网络控制协议。然而Openflow从1.0版到1.3版变化很大,由于基于不同版本设计交换机难以互相兼容,所以OpenFlow还不具备形成商业标准先决条件的稳定性。还有OpenFlow控制器的选举机制以及控制器间的东西向协议等考虑还不周全,OpenFlow 1.3版本之后由于定义了多级流表机制,使得控制器需要感知交换支持的流表形式,若要兼容多厂商设备,实现复杂度会大幅增加。就Openflow发展的水平,还不具备广泛部署条件,仍需要不断完善,现在也就只有少数几个技术实力较强的大型数据中心尝过鲜,真说给数据中心带来了哪些变化,可能更多是想要炒作噱头,证明自己的技术实力水平,以便吸引到更多用户。

数据中心传统网络向新网络技术演进将面临很多难题。在这样的演进过程中,必将有不少技术人员要失业,不少设备厂商将走向没落,但这个过程仍是不可逆转的,大量的新业务需求让数据中心不得不去考虑部署新网络,只有新网络技术才能解决数据中心未来发展遭遇的难题,所以即便面临再多困难,越来越多的数据中心仍要加入到变革中来,向传统网络发起挑战!

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【责任编辑:武晓燕 TEL:(010)68476606】

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