新一代数据中心网络技术专题.pdf

H3C网络之路 2012年第二期·总第十七期 新一代数据中心 技术专题 随着云计算概念的火热，数据中心网络技术迎来了一次剧烈的变革，大量新技术 标准在近几年内如泉涌般出现，各家设备厂商也纷纷投入海量资源来迎接这一 新的挑战。本期希望通过介绍一些新的相关技术，能够加深读者对数据中心网络的 了解。 总序 文/罗逸秀 随着云计算概念的火热，数据中心网络技术迎来了一次剧烈的变革，大量新技术标准在近几年内如 泉涌般出现，各家设备厂商也纷纷投入海量资源来迎接这一新的挑战。本文希望通过介绍一些新的相关 技术，能够加深读者对数据中心网络的了解。 从结构上来看，数据中心网络技术变革主要集中在接入层交换机上，目前主要有以下三个方向。 1. 与服务器之间的EVB和BPE技术， 2. 与存储网络之间的DCB（数据中心桥接，包括CN/ETS/PFC）和FCoE技术， 3. 与核心交换机之间的Trill和SPB技术。 DC Site Core Layer Core Switch Trill/SPB Access Layer Access Switch EVB/BPE DCB FCoE VM Storage Server 图1 数据中心新技术部署结构 首先是接入层交换机与服务器设备之间，由于基本数据通信节点由以前的物理服务器变化为虚拟服 务器VM（Virtual Machine），因此新的技术必须解决VM之间通信的问题。IEEE P802.1Qbg EVB和 P802.1BR BPE（原P802.1Qbh）技术都是针对VM通信设计的新协议标准，这两个标准目前都还处于草 案阶段，正在不断的完善修改中。其大体思路都是新定义一个报头标签，流量由VM服务器发往外部时， 物理服务器内部的软件交换机或硬件网卡对数据报文封装上此标签，接入层交换机收到数据报文后识别 此标签并对其解封装，还原数据报文并做正常二三层数据转发，反向流量亦然，这样就可以让接入交换 机根据此标签识别来自不同VM的流量，并创建不同的虚拟接口以部署转发和安全控制策略。两个草案的 主要区别在于EVB定义更多的是服务器内部virtual switch功能实现，如VEB/VEPA/S-Channel等，外 部接入交换机只定义到直连物理服务器的第一台网络设备；而BPE则是从网络出发，定义了如接入交换 机根据新标签转发进行级联扩展的内容，如CB/PE网络转发角色以及其之间传输的控制协议PE CSP等， 对服务器内部定义较少。总的来说，EVB是定义了服务器内部软硬件与接入层网络交换设备的一系列新 的交互传输接口，而BPE则是通过新协议标准在接入交换网络层面对原有Ethernet网桥进行了纵向级联 扩展。 数据中心网络第二个主要发展方向是在接入层交换机到存储网络之间。目前的数据中心主流存储网 络技术还是以FC为主，但由于FC受限于带宽的发展，FCoE正在逐步兴起，大有取而代之的趋势。FC技 术在90年代早期能够战胜Ethernet成为数据中心存储网络的霸主得益于两个主要优势：一是速率，当时 FC带宽可以达到1G，而Ethernet只有10M级别；二是通过B2B机制达到零丢包效果，而Ethernet当时无 法保证冲突避免。这两点都是服务器与存储磁盘做IO交互时最为看重的要素。但技术发展到了今天，FC base2标准的主流带宽只有8G，下一代16G还未完全商用，而Ethernet已经普遍达到10G，40G产品业 已成熟开始产业化，导致从带宽方面Ethernet完全超越FC。另外IEEE DCB相关标准已经发布，