数据中心核心网络技术一览

主机内2层转发（即服务器内虚机间转发）

基于本地软件交换机交换

VMWare 方案，通过服务器上软件交换机（如 Linux 网桥、OpenvSwitch）来实现。主要问题是对服务器性能有消耗。

802.1Qbh BPE（Bridging Port Extend）

已终止。Cisco 主导，数据层面为 PE(Port Extender)。

802.1BR

Cisco 主导，将交换放在外部交换机，用 tag 来辨别 vm 流量。

Cisco VN-Tag

Cisco 私有技术，

802.1Qbg EVB（Edge Virtual Bridging）

数据层包括3种实现：

• VEB(Virtual Ethernet Bridging)：本地交换机（服务器内，软或硬）作为完全功能交换机，流量正常交换，扩大性好
• VEPA(Virtual Ethernet Port Aggregator)：本地交换机端口分上行（接外部交换机）和下行（接虚机），将流量扔给外部交换机交换，VEPA 负责处理往下行的多播/广播
• Multi Channel：虚机通过虚通道直接连到外部交换机的虚拟接口上，本地不做任何交换处理 取得主流非 Cisco 厂家支持

跨核心网的2层交换

2层 Ethernet 网络的多路径技术，解决范围问题和效力问题。

• SPB & PBB：软件计算路径。
• TRILL：MACinMAC 封装，添加 TRILL 头（含有入、出口 NickName），核心根据 NickName 来转发。
• Fabric Path/L2MP/E-TRILL：外层用私有的头封装后转发。

跨数据中心2层交换

光纤直连

基于 MPLS 的2层互联

VLL 和 VPLS。

基于 IP 网络的3层互联

1般斟酌的点包括迁移、交换机表项压力、VLAN 数量限制等问题。基本思路就是利用隧道或覆盖网进行穿透。

VLLoGRE、VPLSoGRE

用 GRE 隧道在 IP 网络上进行跨站点沟通。

L2TPv3

封装2层包在 IP 内，仅支持两站互通。

OTV

封装2层包在 IP 内。

VXLAN

最多见，由 Cisco 和 VMware 发起，目前 Brocade、Avaya、Arista 等均已支持。

• 封装为 UDP 包转发。这里有个小问题：UDP 端口如果唯1将影响到中间如何多路径均衡，不唯1又没法解决 VXLAN 协议探测问题；我个人推荐用1组固定的 UDP 端口。
• 24 位 VXLAN ID （VNI） 取代本来的 12 位 VLAN ID。
• 隧道两端是 VTEP，负责进行封装（VLAN ID->VNI）和解封装（VNI -> VLAN ID）。
• 控制平面上用封装的 ARP 包来进行定位，利用 IP 组播来询问和传播位置信息，所以相同 MAC 地址的虚机同时出现的租户数受组播数量限制。
• VTEP 保存两个信息，1个是本地虚机（VLAN ID 或 MAC 地址等其它信息） 到 VNI 的双向映照，另外一个是目标 MAC+VNI 到目标 VTEP IP 的映照。同时，VTEP 可以额外检查 VNI 和 MAC 的信息是不是匹配。

NVGRE

基于 GRE 的通用封装。

STT

VMware 支持，底下用 TCP 转发。

GENEVE

通用封装，试图整合已有协议。

PTN

PTN 基于 MPLS-TP，最初面向2层互联，先已支持3层。标准化略成熟

IP RAN

增强型路由器，3层功能完备。

虚拟化

数据平面

主机处理的都是以太网包，封装后，在逻辑交换层（多利用 IP 路由）黑箱转发。目前多是1虚多。

控制平面

• 1虚多是将同1个控制平面进行隔离，管理不同的实体。代表有 VRF。
• 多虚1，是将多个控制实体之间的信息进行沟通整合，构成1个逻辑对象。

多数据中心的选择

• 1个是多个服务在不同站点，如何弄负载均衡。主要想法是更新 DNS 或 NAT 映照信息。
• 1个是迁移服务，保持 IP 不变。其实主要是想法从 IP （同时做标志和位置） 中将标志信息提取出来，这个是个很古老的想法了。

SLB/GSLB/3DNS/GSS

LISP：Cisco 私有协议

后端存储网络

传统的fabric网络

发展比较缓慢。

FCoE

在以太网上封装 fabric 的协议。

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