從以太網(wǎng)技術(shù)到SDN+AI，發(fā)生哪些重大轉(zhuǎn)折？

下圖就是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)大致的發(fā)展歷程，從最開始的以太網(wǎng)技術(shù)到今天的SDN+AI，網(wǎng)絡(luò)越來越智能化和自動(dòng)發(fā)展。

第一次轉(zhuǎn)折，以太網(wǎng)的生死之戰(zhàn)

ATM技術(shù)

來源于通訊行業(yè)的一項(xiàng)技術(shù)， 建立在電路交換和分組交換的基礎(chǔ)上的一種新的交換技術(shù)，ATM技術(shù)亮點(diǎn)是可以同時(shí)承載語音、視頻和數(shù)據(jù)，通訊行業(yè)希望一種技術(shù)解決通訊網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)）完美融合。

ATM Cell交換芯片的高速率和低延時(shí)，一出來就支持25M/155M/622M, 遠(yuǎn)超100M以太網(wǎng)，QOS服務(wù)質(zhì)量上：ABR/VBR/CBR 說起來頭頭是道, 而且當(dāng)時(shí)就提出控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離基于MPOA 協(xié)議統(tǒng)一控制SVC連接，有點(diǎn)類似今天的SDN理念，以當(dāng)時(shí)的技術(shù)而言ATM具有絕對(duì)的技術(shù)優(yōu)勢。

千兆以太網(wǎng)GE技術(shù)

以太網(wǎng)基于70年代的以太網(wǎng)CSMA/CD機(jī)制和技術(shù)，當(dāng)時(shí)以太網(wǎng)速率只有 100M，半雙工而且共享帶寬，QOS最弱或技術(shù)基本上談不上桌面。

初期通訊廠商提出利用ATM技術(shù)實(shí)現(xiàn)語音數(shù)據(jù)和視頻的融合，技術(shù)上全面領(lǐng)先，傳統(tǒng)的IBM等公司為保護(hù)自己的原有SNA/APPN市場，支持TokenRing/FDDI甚至偏向ATM陣營，以太網(wǎng)節(jié)節(jié)敗退。擴(kuò)展：如何解決以太網(wǎng)的不確定性？

戰(zhàn)役的后期：以太網(wǎng)速率提高到千兆速率和交換全雙工，SNA和IP以太網(wǎng)達(dá)成戰(zhàn)略同盟：以基于IP+Tunnel的DLSW+兼容和支持SNA/APPN，同時(shí)廉價(jià)的以太網(wǎng)卡延伸到桌面，基于IP的語音和視頻H.323+RSVP幫助IP以太網(wǎng)的SLA服務(wù)質(zhì)量問題，以太網(wǎng)終于開始扭轉(zhuǎn)了生死戰(zhàn)局。

總結(jié)：ATM/MPoA技術(shù)上的優(yōu)勢難以彌補(bǔ)其在通用性的缺點(diǎn)，一方面25M/155M網(wǎng)卡和芯片在價(jià)格上企業(yè)難以承受， 另一方面是轉(zhuǎn)發(fā)層面過分依賴控制層面導(dǎo)致性能和可靠性下降。戰(zhàn)役的結(jié)果以太網(wǎng)統(tǒng)治了網(wǎng)絡(luò)界20多年直到今天也無法動(dòng)搖，確立霸主地位，廠商思科無疑是這場戰(zhàn)役的大贏家。

第二次轉(zhuǎn)折，網(wǎng)絡(luò)大二層技術(shù)的兄弟之戰(zhàn)

焦點(diǎn)技術(shù)1：大二層技術(shù)TRILL/L2MP

焦點(diǎn)技術(shù)2：OTV和LiSP組合

焦點(diǎn)技術(shù)3：FCoE和 DCB

總結(jié)：這次演進(jìn)以云計(jì)算和虛擬化開始，數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始出現(xiàn)TRILL/FabricPath、OTV/LiSP、DCB/FCoE等一系列眼花繚亂的新東西，由于這是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的和平演變和網(wǎng)絡(luò)自身的改革，雖然打著云計(jì)算的”幌子”，但是當(dāng)時(shí)廠商也不見得真正知道云計(jì)算需要什么，刀片服務(wù)器+TRILL+FCoE頂多算是為虛擬化資源池做了最佳實(shí)踐，或者成果可以算是為虛擬化和多中心服務(wù)器應(yīng)用多活進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐。

因此這次的戰(zhàn)役三個(gè)網(wǎng)絡(luò)巨人（思科、華為和H3C）空前達(dá)成一致，先后推出的技術(shù)驚人的相似，由于沒有顛覆性的技術(shù)改變格局，大家相安無事，甚至最后存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)廠商也沒有受到任何影響。

網(wǎng)工經(jīng)過這次洗禮，對(duì)存儲(chǔ)技術(shù)，刀片技術(shù)，虛擬化技術(shù)開始掌握或精通，開始出現(xiàn)跨界網(wǎng)工，那個(gè)時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)工程師開始要懂一些存儲(chǔ)SAN，服務(wù)器、災(zāi)備、PUE和云計(jì)算Vmware。

第三次轉(zhuǎn)折，基于SDN的Openflow與VXLAN孰優(yōu)孰劣

焦點(diǎn)技術(shù)1：基于Openflow的SDN技術(shù)

焦點(diǎn)技術(shù)2：基于VXLAN/EVPN SDN技術(shù)

VXLAN(Virtual Extensible LAN)作為一種網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，采用“MAC in UDP”封裝形式并且基于IP網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)大二層技術(shù)，是一種用于實(shí)現(xiàn)大型云計(jì)算和數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)二層互通技術(shù)。VXLAN技術(shù)：三層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建虛擬的二層網(wǎng)絡(luò)。

VXLAN作為一種數(shù)據(jù)封裝技術(shù)，其本身沒有控制平面，其在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)前的表項(xiàng)學(xué)習(xí)，如arp表、VNI、VTEP地址等都是通過數(shù)據(jù)包的泛洪來完成，因此VXLAN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)前表項(xiàng)學(xué)習(xí)的泛洪流量一開始就是一個(gè)重要難題，好在VXLAN出來后網(wǎng)工們就開始制定它的控制層面的標(biāo)準(zhǔn)- BGP EVPN （RFC7432）標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)可謂及時(shí)雨宋江，大大促進(jìn)了VXLAN的快速發(fā)展和普及，并為VXLAN和其它Overlay技術(shù)競爭中奠定了優(yōu)勢。

基于BGP EVPN控制層學(xué)習(xí)L2和L3的可達(dá)信息，通過EVPN完成在VXLAN轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文前ARP表項(xiàng)學(xué)習(xí)，主機(jī)路由學(xué)習(xí)和VTEP自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，VXLAN+EVPN成為云數(shù)據(jù)中心環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)的首選技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心虛擬化、集群和云部署大二層網(wǎng)絡(luò)奠定夯實(shí)了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

第四次焦點(diǎn)，基于SDN的Network Overlay與Host Overlay混合組網(wǎng)

混搭模式一 極簡中繼模式

云宿主機(jī)處通過vlan Trunk與VTEP交換機(jī)互聯(lián)， 利用PortVLAN等實(shí)現(xiàn)租戶VXLAN關(guān)聯(lián)。物理主機(jī)資源池為主，兼顧云主機(jī)資源池，支持虛擬環(huán)境有Openstack (或Vmware 環(huán)境)與物理服務(wù)器（BM）網(wǎng)絡(luò)SDN統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)SDN控制器與Neutron的集成和對(duì)接。這種模式自動(dòng)化部署、部署簡單，方便實(shí)現(xiàn)云主機(jī)和物理主機(jī)統(tǒng)一管理；適合：物理主機(jī)為主，兼顧虛擬化和云環(huán)境的場景推薦使用。

混搭模式二 GW模式

混合Overlay組網(wǎng)分別納管自動(dòng)部署，以Host Overlay為主，兼顧HW VTEP邏輯資源池， Neutron負(fù)責(zé)Host Overlay的管理，SDN控制器負(fù)責(zé)Network Overlay的管理，各自的Border GW實(shí)現(xiàn)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(xué)習(xí)模式一致性等問題？

有人建議合并兩個(gè)GW，但是由于管理界限不清，也會(huì)產(chǎn)生很多問題。這種架構(gòu)看起來不夠完美，如果做L3 租戶打通部署相對(duì)起來簡單， 做L2打通需要設(shè)計(jì)和考慮復(fù)雜一些。適合：云環(huán)境主機(jī)為主，兼顧物理機(jī)的場景推薦使用。

混搭模式三 統(tǒng)一納管模式

混合Overlay組網(wǎng)由SDN控制器統(tǒng)一納管，實(shí)現(xiàn)租戶的VM與BM物理機(jī)實(shí)現(xiàn)基于VXLAN大二層互通，將VTEP延展到虛機(jī)層面。每臺(tái)宿主機(jī)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(jī)通過VXLAN實(shí)現(xiàn)靈活大二層互通。

這種架構(gòu)理論很好，但是有的廠商VTEP的Peer數(shù)量有一定限制，如果VTEP Agent設(shè)計(jì)不好會(huì)造成很大的問題和隱患，當(dāng)然這種模式也存在被廠商鎖定的風(fēng)險(xiǎn)。

審核編輯：劉清