데이터센터 네트워크 기술의 간략한 역사

데이터 센터의 네트워크는 실제로 데이터와 스토리지라는 두 가지 주요 부분으로 구성된 근거리 통신망입니다. 스토리지 네트워크는 주로 FC 기술입니다. 일반적으로 이더넷 IP 포워딩 기반 스토리지인 IP SAN이 있습니다. 스토리지 네트워크는 그다지 빠르게 발전하지 않습니다. 트릭이 많지 않아 지금까지 이에 대해 논의하는 사람이 거의 없습니다. 데이터는 데이터 센터 네트워크의 큰 부분을 차지하며, 주로 이더넷 네트워크 프로토콜입니다. RFC를 살펴보면 이더넷의 네트워크 프로토콜과 기능이 너무 많다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 이러한 프로토콜의 발전은 실제로 네트워크의 역사입니다. 각각의 프로토콜은 지속적으로 개선되고 있습니다. 물론 일부 프로토콜은 적용되지 않고 조기에 업데이트되고 개선됩니다. 여기서는 네트워크 기술 발전의 역사를 다시 이야기하려는 것이 아니라 인터넷에서 검색해 보면 지난 70년 동안의 네트워크 기술의 역사를 명확하게 이해할 수 있는 여러 소개 기사를 찾을 수 있습니다. 여기서는 지난 수년간의 네트워크 기술 변화를 토대로 그 본질을 요약하고, 네트워크 기술 발전의 본질을 살펴보아야 한다.

데이터 센터 네트워크에는 기본적으로 레이어 2 및 레이어 3 전달만 포함됩니다. 일부 레이어 4 ~ 레이어 7 애플리케이션은 주로 보안 및 로드 밸런싱에 중점을 두고 있으며 이제 일부 레이어 4 ~ 레이어 7 네트워크도 있습니다. 애플리케이션 규모 측면에서 확실히 주류가 아닌 장비입니다. 수년간의 개발 끝에 데이터 센터 네트워크는 실제로 레이어 2 및 레이어 3 네트워크 기술을 사용합니다.

두 번째 레이어는 MAC 주소 전달을 기반으로 하고, VLAN은 브로드캐스트 도메인이고, 세 번째 레이어는 IP 주소 전달, 교차 VLAN 전달을 기반으로 하며, 두 번째 및 세 번째 레이어에는 STP, VRRP, OSPF와 같은 몇 가지 클래식 네트워크 프로토콜이 있습니다. 등, 이러한 기술은 최대 50까지 비용이 들 수 있습니다. 이 기간 동안 포트 대역폭의 개선을 제외하고 소프트웨어 기술에는 거의 변화가 없었습니다. 그러나 최근 몇 년 동안 데이터 센터 네트워크 구축 규모가 점점 더 커지고 있으며 네트워크에 대한 요구 사항도 점점 더 높아지고 있습니다. 네트워크 규모가 상대적으로 작을 때 이러한 기존 기술을 계속 사용할 수 있습니다. 규모가 계속 확장됨에 따라 네트워크 성능은 점점 더 나빠집니다. 특히 루프 수가 10을 초과하면 더욱 그렇습니다. 토폴로지 변경이고, 계산 및 전환 속도가 몇 초 또는 몇 분 정도인데, 이는 데이터 센터에서 허용할 수 없는 수준입니다. 새로운 데이터센터 표준에 따르면 레벨 3, 4(미국에서 발표한 데이터센터 레벨 표준 중 레벨 1~4)에 도달하려면 1년 내내 중단이 없어야 하고, 신뢰성도 4에 도달해야 한다. nines 및 five nines STP 계산 수렴 속도는 전혀 만족할 수 없으며 STP는 네트워크 대역폭을 크게 낭비합니다.

두 번째 계층은 루프가 발생하기 쉽고 차단된 포트로 인해 대역폭이 낭비되므로 네트워크는 완전한 3계층 네트워크로 변환되어야 합니다. 서버에서 송신 라우터로의 모든 계층 3 전달은 자연스럽게 두 번째 계층 루프를 방지합니다. 문제가 발생하며 모든 모든 포트는 대역폭을 낭비하지 않고 트래픽을 전달할 수 있습니다. 오늘날 이 전체 3계층 네트워크 아키텍처는 여전히 많은 인터넷 데이터 센터에서 매우 인기가 있습니다.

물론, 전체 데이터 센터 네트워크에는 3개의 전달 계층이 있으므로 IP 주소 낭비가 발생합니다. 내부 네트워크에는 개인 주소를 사용해도 되지만 공용 주소를 사용해야 합니다. IPv4 주소가 얼마나 비싼지 알아야 하지만 이렇게 큰 IP 주소는 하위로 나눌 수 없습니다. 소규모 네트워크에는 괜찮지만 대규모 데이터 센터 네트워크에는 여전히 필요하지 않습니다. 그 결과, Layer 3 포워딩을 기반으로 한 의사 레이어 2 기술이 등장했습니다. 대표적인 것이 TRILL 기술입니다. TRILL은 여러 링크를 투명하게 함께 구성하여 상위 레이어 애플리케이션이 마치 하나의 링크인 것처럼 느끼게 합니다. ㅜㅜ

RILL은 본질적으로 최단 경로 및 다중 경로와 같은 레이어 3 라우팅 기술을 사용하여 여러 링크를 대규모 레이어 2 네트워크로 구성하고 VLAN, 자체 구성 및 멀티캐스트와 같은 레이어 2 기능을 지원하는 레이어 2.5 기술입니다. TRILL은 이더넷의 쉬운 구성 기능과 레이어 3 라우팅의 기술적 이점을 모두 갖추고 있습니다. TRILL의 도입으로 2레이어 프로토콜의 다중 경로 문제가 해결되었지만 3레이어 프로토콜의 다중 경로가 파괴되었습니다.

동시에 애플리케이션 복잡성도 증가합니다. TRILL에는 3계층 프로토콜, 멀티캐스트, FCoE, 혼잡 관리 등의 복잡한 처리가 필요합니다. 이로 인해 데이터 센터 아키텍처의 전반적인 경제성이 저하되므로 TRILL의 출현은 시장에서는 인기가 없었습니다. 항상 미지근한 상태였습니다. 데이터 센터에서 가끔 사용되었지만 주류가 된 것은 아닙니다. SPB, Qfabric, Fabricpath 등은 모두 가짜 레이어 2 기술이며, 이 역시 주류가 되지 못했습니다.

곧 물리적 3계층 네트워크를 기반으로 가상 네트워크를 구축하는 가상 네트워크 개념이 등장했습니다. 이 가상 네트워크는 2계층일 수도 있고 3계층일 수도 있지만, 물리적 네트워크를 기반으로 구축됩니다. 물리적 네트워크에만 국한되지 않고 일반적인 기술 대표는 VXLAN 기술입니다. 이는 기본적으로 원본 패킷에 전달 헤더 계층을 추가하는 캡슐화 기술입니다. VXLAN 외에도 NVGRE(Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation)도 있습니다

및 STT(Stateless Transport Tunneling Protocol)와 같은 기술은 모두 가상 네트워크 기술입니다. VXLAN에서는 물리적 네트워크 부분만 전달하면 비즈니스 요구 사항에 따라 트래픽 전달을 구현할 수 있습니다. 전체 데이터 센터 네트워크는 계층 3 물리적 네트워크 전달을 기반으로 하는 계층 2 VXLAN 네트워크로 가상화될 수 있습니다. 레이어 3 물리적 네트워크 포워딩을 기반으로 하는 레이어 2 VXLAN 네트워크 이 기술은 특히 네트워크 변환에 적합합니다. 기존 네트워크는 레이어 3 물리적 포워딩 없이 가상 네트워크를 설계해야 합니다. 물리적 네트워크 구조와 구성을 변경하는 것은 데이터 센터 네트워크의 혁명입니다.

아직 끝나지 않았습니다. 사람들은 더 이상 가상 네트워크에 만족하지 않고 네트워크에 대한 통제력을 강화하고 싶어하므로 SDN이 등장합니다. 컨트롤러는 데이터 포워딩을 안내하고 네트워크 장치의 포워딩 및 제어를 분리하며 제어를 중앙 집중화하기 위해 포워딩 흐름 테이블을 전체 네트워크에 발행합니다. 이 개념은 VXLAN 기술보다 더 발전되었으며 SDN 기술과 완전히 상호 보완할 수 있습니다. 웹을 변화시키세요.

SDN은 특정 기술이나 프로토콜이 아니라 아이디어이자 프레임워크입니다. OpenFlow 프로토콜은 SDN 기술 구현의 기반입니다. 컨트롤러는 OpenFlow 프로토콜을 통해 모든 네트워크 장치의 전달을 제어합니다. SDN 기술은 네트워크뿐만 아니라 스토리지, 보안, 심지어 소프트웨어 정의 데이터센터라고 불리는 데이터센터 전체에도 빠르게 침투했습니다. 오늘날 SDN 기술은 계속해서 개선되고 있으며 점점 더 많은 데이터 센터에서 이를 시험하기 시작하고 있습니다. 이를 통해 네트워크 운영 및 유지 관리의 효율성이 크게 향상되었으며, 서비스를 신속하게 배포하고 오류를 신속하게 격리하거나 복구할 수 있습니다.

최근 몇 년간 데이터센터 사업 규모가 지속적으로 성장하면서 네트워크 기술 개혁에 대한 요구가 점점 커지고 있으며, SDN은 아직 끝나지 않았으며 더욱 발전할 것이라고 믿습니다. 미래에는 완벽할 것입니다. 새로운 네트워크 기술이 언제 등장할지 지켜보겠습니다.

위 내용은 데이터센터 네트워크 기술의 간략한 역사의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!