Un bref historique de la technologie des réseaux de centres de données

Le réseau du centre de données est en fait un réseau local, composé de deux parties principales : les données et le stockage : le réseau de stockage est principalement de technologie FC. Il existe désormais IP SAN, un stockage basé sur le transfert IP Ethernet. Le réseau de stockage ne se développe pas très rapidement. Il n'y a pas beaucoup d'astuces, donc peu de gens en parlent jusqu'à présent. Les données constituent une partie plus importante du réseau du centre de données, principalement les protocoles réseau Ethernet. En parcourant la RFC, il n'est pas difficile de constater qu'il existe trop de protocoles réseau et de fonctionnalités Ethernet. Le développement de ces protocoles constitue en fait l'histoire du réseau. La technologie Chacun d'eux Les protocoles sont constamment améliorés. Ils ont été appliqués dans la pratique et constamment réparés. Bien sûr, certains protocoles ne sont pas applicables et ont été abandonnés tôt. Ici, je ne vais pas raconter l'histoire du développement de la technologie des réseaux. Il suffit de chercher sur Internet et vous trouverez de nombreux articles d'introduction pour vous donner une compréhension claire de l'histoire de la technologie des réseaux au cours des soixante-dix dernières années. Ici, nous devons résumer l'essence de l'évolution de la technologie des réseaux au fil des ans et voir l'essence du développement de la technologie des réseaux.

Le réseau du centre de données n'implique essentiellement que le transfert de couches 2 et 3. Certaines applications de couche 4 à couche 7 sont principalement axées sur la sécurité et l'équilibrage de charge, avec très peu de couches réseau. Il existe désormais également des équipements réseau de couche 4 à couche 7. sont définitivement non courants en termes d’échelle d’application. Très, très petite. Après tant d'années de développement, le réseau du centre de données utilise en fait la technologie réseau de couche 2 et de couche 3.

La deuxième couche est basée sur le transfert d'adresses MAC, le VLAN est le domaine de diffusion, la troisième couche est basée sur le transfert d'adresses IP, le transfert inter-VLAN, les deuxième et troisième couches ont des protocoles réseau classiques, tels que STP, VRRP, OSPF. , etc., ces technologies peuvent coûter jusqu'à cinquante Au cours de cette période, à l'exception de l'amélioration de la bande passante des ports, il n'y a eu pratiquement aucun changement dans la technologie logicielle. Cependant, ces dernières années, l'échelle de construction du réseau de centres de données est devenue de plus en plus grande et les exigences du réseau sont devenues de plus en plus élevées. Lorsque l'échelle du réseau est relativement petite, ces technologies traditionnelles peuvent toujours être utilisées. À mesure que l'échelle continue de s'étendre, les performances du réseau deviennent de plus en plus mauvaises, en particulier le protocole de réseau en anneau de deuxième couche STP lorsque le nombre de boucles dépasse dix, une fois là. Il y a des changements de topologie, et les vitesses de calcul et de commutation sont de l'ordre de quelques secondes, voire minutes, ce qui est intolérable pour le centre de données. Selon les nouvelles normes des centres de données, si vous souhaitez atteindre le niveau trois ou quatre (niveaux un à quatre des normes de niveau des centres de données publiées par les États-Unis), il ne doit y avoir aucune interruption tout au long de l'année et la fiabilité doit atteindre quatre. neuf et cinq neuf STP La vitesse de convergence des calculs ne peut pas du tout être satisfaite et STP entraîne un énorme gaspillage de bande passante réseau.

Étant donné que la deuxième couche est sujette aux boucles et que la bande passante est gaspillée en raison des ports bloqués, le réseau doit être transformé en un réseau complet à trois couches. Tous les transferts de couche 3 du serveur vers le routeur de sortie éviteront naturellement la boucle de la deuxième couche. problème, et tous les ports peuvent transférer le trafic sans gaspiller de bande passante. De nos jours, cette architecture réseau complète à trois couches est toujours très populaire dans de nombreux centres de données Internet.

Bien sûr, l'ensemble du réseau du centre de données comporte trois couches de transfert, ce qui entraînera un gaspillage d'adresses IP. De nombreux segments de réseau doivent être utilisés. Il est acceptable d'utiliser des adresses privées pour le réseau interne, mais des adresses publiques doivent être utilisées pour. Le réseau externe. Vous devez savoir à quel point les adresses IPv4 sont chères, mais des adresses IP aussi grandes ne peuvent pas être divisées vers le bas. C'est très bien pour les petits réseaux, mais ce n'est pas réalisable pour les grands réseaux de centres de données. En conséquence, une technologie pseudo-couche 2 basée sur le transfert de couche 3 a émergé. Le représentant typique est la technologie TRILL qui organise de manière transparente de nombreux liens, donnant l'impression aux applications de couche supérieure qu'il ne s'agit que d'un seul lien. T

RILL est essentiellement une technologie de couche 2.5 qui utilise les technologies de routage de couche 3 telles que le chemin le plus court et le trajet multiple pour organiser plusieurs liens dans un grand réseau de couche 2, prenant en charge les fonctions de couche 2 telles que le VLAN, l'auto-configuration et la multidiffusion. TRILL présente à la fois les fonctionnalités de configuration simples d'Ethernet et les avantages techniques du routage de couche 3. Bien que l'introduction de TRILL résolve le problème des trajets multiples des protocoles à deux couches, elle détruit le multitrajet des protocoles à trois couches.

Dans le même temps, cela augmente également la complexité des applications. TRILL nécessite un traitement complexe de protocoles à trois couches, de multidiffusion, de FCoE, de gestion de la congestion, etc. Cela réduira l'économie globale de l'architecture du centre de données, d'où l'émergence de TRILL. n'a pas été populaire sur le marché. Il a toujours été tiède. Il est parfois utilisé dans les centres de données, mais il n'est pas devenu courant. Y compris SPB, Qfabric, Fabricpath, etc. sont toutes de fausses technologies de couche 2, qui n'ont pas non plus réussi à se généraliser.

Bientôt, un concept de réseau virtuel a émergé, qui consiste à construire un réseau virtuel sur la base d'un réseau physique à trois couches. Ce réseau virtuel peut être à deux ou trois couches. Il est construit sur la base du réseau physique, mais. Ce n'est pas limité aux réseaux physiques, le représentant typique de la technologie est la technologie VXLAN, qui est essentiellement une technologie d'encapsulation qui ajoute une autre couche d'en-têtes de transfert au paquet d'origine. En plus de VXLAN, il existe également NVGRE (Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation)

Des technologies telles que

et STT (Stateless Transport Tunneling Protocol) sont toutes des technologies de réseau virtuel. VXLAN nécessite uniquement que la partie physique du réseau puisse être transférée. VXLAN implémente le transfert de trafic en fonction des besoins de l'entreprise. L'ensemble du réseau du centre de données peut être virtualisé dans un réseau VXLAN de couche 2 basé sur le transfert de réseau physique de couche 3, ou il peut être virtualisé dans un réseau VXLAN de couche 2 basé sur le transfert de réseau physique de couche 3. Réseau VXLAN de couche 2 basé sur le transfert de réseau physique de couche 3. Réseau VXLAN de couche 3 avec transfert physique de couche 2. Cette technologie est particulièrement adaptée à la transformation des réseaux traditionnels. Le transfert physique de couche 2 et VXLAN conçoit un réseau virtuel sans changement. la structure et la configuration physique du réseau Il s’agit d’une révolution pour les réseaux de centres de données.

Mais ce n’est pas encore fini. Les gens ne se contentent plus des réseaux virtuels et souhaitent renforcer le contrôle sur le réseau, c’est pourquoi le SDN apparaît. Le contrôleur émet des tables de flux de transfert vers l'ensemble du réseau pour guider le transfert de données, séparer le transfert et le contrôle des périphériques réseau et centraliser le contrôle. Ce concept est plus avancé que la technologie VXLAN et peut se compléter complètement avec la technologie SDN. Transformez le Web.

SDN n'est pas une technologie spécifique ou un protocole spécifique, mais une idée et un cadre. Le protocole OpenFlow est la base de la mise en œuvre de la technologie SDN. Le contrôleur contrôle le transfert de tous les périphériques réseau via le protocole OpenFlow. Non seulement sur le réseau, la technologie SDN a rapidement pénétré le stockage, la sécurité et même l'ensemble du centre de données, appelé centre de données défini par logiciel. De nos jours, la technologie SDN continue d'être améliorée et de plus en plus de centres de données commencent à l'essayer. Elle a considérablement amélioré l'efficacité de l'exploitation et de la maintenance du réseau. Les services peuvent être déployés rapidement et les pannes peuvent être rapidement isolées ou réparées.

Ces dernières années, avec la croissance continue du volume d'activité des centres de données, l'appel à une réforme de la technologie des réseaux est devenu de plus en plus fort, et de nombreuses nouvelles technologies ont émergé. Je pense que le SDN est loin d'être terminé et qu'il sera plus avancé. et parfait à l'avenir. Attendons de voir quand de nouvelles technologies de réseau émergeront.

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