摘要：隨著數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大，需要管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備越來越多，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維水平勢在必行。一個數(shù)據(jù)中心增加一百臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時，運(yùn)維的人員若可以做到不增加或者少增加，這就是提升運(yùn)維效率的最直接體現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)已經(jīng)成為這幾年在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域炒的最火的技術(shù)之一，虛擬化已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)所必須要考慮的重要方面。其實，網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)可不是這幾年才出來的，也不是只有SDN這一種，甚至在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)之初，就有虛擬化的技術(shù)了，只是那時候的虛擬化技術(shù)僅僅側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理上，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面還沒有轉(zhuǎn)控分離。數(shù)據(jù)中心之所以要引入和發(fā)展虛擬化技術(shù)，本質(zhì)是為了提升網(wǎng)絡(luò)管理水平，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維效率。隨著數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大，需要管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備越來越多，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維水平勢在必行。一個數(shù)據(jù)中心增加一百臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時，運(yùn)維的人員若可以做到不增加或者少增加，這就是提升運(yùn)維效率的最直接體現(xiàn)。下面，我們就來詳細(xì)說一說在SDN到來之前，網(wǎng)絡(luò)虛擬化經(jīng)歷了哪些技術(shù)演進(jìn)過程。

LLDP技術(shù)

LLDP(Link Layer Discovery Protocol)叫鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議，在2005年就成為了IEEE802.1AB標(biāo)準(zhǔn)，它是一種鄰近發(fā)現(xiàn)協(xié)議。LLDP協(xié)議使得接入網(wǎng)絡(luò)的每臺設(shè)備將其主要能力、管理地址、設(shè)備標(biāo)識，接口標(biāo)識等信息發(fā)送給接入同一個局域網(wǎng)絡(luò)的其它設(shè)備。當(dāng)一個設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)中接收到其它設(shè)備的這些LLDP信息時，它就將這些信息以MIB形式存儲起來，這些MIB信息可用于發(fā)現(xiàn)設(shè)備的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及管理配置信息。LLDP在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用很廣，即便是現(xiàn)在也使用頗多，最好用的地方在于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都有很多端口，這些端口連接著不同的設(shè)備，有個地方設(shè)備級聯(lián)了好多層，這些端口都連的什么設(shè)備，通過LLDP協(xié)議獲取后一目了然，簡直就是網(wǎng)絡(luò)互連的電子標(biāo)簽，這個要是靠人到設(shè)備旁看線上的互連標(biāo)識效率太低，很多數(shù)據(jù)中心都是遠(yuǎn)程管理，也不可能到現(xiàn)場機(jī)房去查看，所以LLDP成為運(yùn)維的人員日常使用率最高的技術(shù)。

集群技術(shù)

LLDP協(xié)議僅能進(jìn)行信息通告，它被用于通告一個設(shè)備的信息并可以獲得其它設(shè)備的信息，進(jìn)而獲得整個網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備互連情況，但LLDP無法對遠(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行配置更改，它只提供了關(guān)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约肮芾砼渲玫男畔?。這使得LLDP無法完全滿足數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的需求，于是集群技術(shù)出現(xiàn)了。網(wǎng)絡(luò)集群技術(shù)因為要對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理和配置，所以多是私有協(xié)議。比如：華為的HGMP(Huawei Group Management Protocol)，思科的CMS(Cluster Management Suite)。集群技術(shù)可以解決大量設(shè)備配置維護(hù)量大、IP資源浪費嚴(yán)重的問題。它只需要在管理設(shè)備上配置一個公網(wǎng)IP地址，就可以實現(xiàn)對多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置和管理，不需要登錄到每個成員設(shè)備的配置口上進(jìn)行配置。集群技術(shù)減少了網(wǎng)絡(luò)部署初期的人工配置量，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的即插即用，提升了網(wǎng)絡(luò)部署效率。不過，集群技術(shù)都是私有技術(shù)，這限制了它的未來發(fā)展空間，尤其是現(xiàn)在可替代的技術(shù)很多，集群技術(shù)已經(jīng)少有人用了。再有這種可以任意修改其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置，有時并不是好事，會因為誤配置而導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷，這些都使得集群技術(shù)使用的越來越少，在現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)難尋到它的蹤影了。

設(shè)備虛擬化技術(shù)

集群技術(shù)已經(jīng)無法滿足數(shù)據(jù)中心對網(wǎng)絡(luò)的管理和控制了，于是出現(xiàn)了設(shè)備級的虛擬化技術(shù)。設(shè)備虛擬化是指通過軟件技術(shù)將相同的或者相似的兩臺或多臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬化為一臺設(shè)備進(jìn)行管理，如此可以提升設(shè)備的管理效率，還可以將虛擬化的設(shè)備再分割成幾個小的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，便于使用。虛擬化技術(shù)最早是由思科設(shè)計提出的，在思科的盒式交換機(jī)上最早實現(xiàn)，將幾臺盒式設(shè)備虛擬化為一臺設(shè)備，這樣便于管理，同時虛擬化的設(shè)備的端口密度和轉(zhuǎn)發(fā)能力都得到了提升。設(shè)備虛擬化內(nèi)部跑的都是私有協(xié)議，所以不同廠商的設(shè)備之間是無法虛擬化的，若數(shù)據(jù)中心想要部署虛擬化，則必須要采購一個廠商的相同型號的多臺設(shè)備，無形中增加了數(shù)據(jù)中心的投入成本，但虛擬化技術(shù)能夠帶來的好處也是顯而易見的，所以在數(shù)據(jù)中心里，虛擬化的設(shè)備很多，即使在現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心機(jī)房里，虛擬化的設(shè)備也是到處可見。不過，虛擬化技術(shù)也有限制，虛擬化到一起的設(shè)備給升級軟件版本帶來很大難度，很多時候都要中斷業(yè)務(wù)升級，虛擬化也增加了單臺設(shè)備的CPU處理負(fù)擔(dān)，要支持虛擬化技術(shù)需要設(shè)備具備較強(qiáng)的CPU和內(nèi)存。

1BR技術(shù)

設(shè)備虛擬化技術(shù)對進(jìn)行虛擬化的設(shè)備要求較高，型號要類似，還是私有實現(xiàn)，無法實現(xiàn)不同廠商的設(shè)備之間虛擬化，這大大降低了數(shù)據(jù)中心使用設(shè)備虛擬化技術(shù)的熱情。數(shù)據(jù)中心是不可能只采購一家網(wǎng)絡(luò)廠商的設(shè)備，至少要兩家或者三家，這樣在幾家之間做平衡，避免將雞蛋放在一個籃子里，降低風(fēng)險。要打通不同廠家的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，形成一個虛擬化的網(wǎng)絡(luò)，1BR技術(shù)出現(xiàn)了。1BR是2011年發(fā)布的國際標(biāo)準(zhǔn)，全面設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬化的實現(xiàn)，最重要的一點是它打破了廠商壁壘，是一套公有協(xié)議，允許所有的網(wǎng)絡(luò)廠商設(shè)備之間進(jìn)行虛擬化。1BR理論上可以將所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都級聯(lián)起來，虛擬化成為一臺超級大的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對設(shè)備數(shù)量沒有限制，這要比設(shè)備虛擬化技術(shù)使用規(guī)模要大得多。1BR也實現(xiàn)了所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間松耦合，只要設(shè)備之間的端口UP起來，端口上使用了1BR協(xié)議，就可以完成虛擬化，端口DOWN了，設(shè)備之間虛擬化自動分拆，使用起來非常靈活，所以1BR獲得了一些數(shù)據(jù)中心用戶的青睞。不過，1BR是2011年才提出的標(biāo)準(zhǔn)，到現(xiàn)在也才6年，時間還不算長，技術(shù)本身也存在一些未解決的問題，這限制了1BR技術(shù)的發(fā)展。

以上這些虛擬化技術(shù)都為數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)管理帶來了便利，有些技術(shù)現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心里還有廣泛使用，SDN的到來不可能將這些虛擬化技術(shù)全部代替。在以后的日子里，必將長期共同存在。