文/朱曉，南京蘇寧電子信息技術有限公司

1 前言

作為一項實際要求較高的實踐性工作，企業(yè)數(shù)據(jù)中心規(guī)劃的新理念與技術的特殊性不言而喻。該項課題的研究，將會更好地提升對新理念與技術的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進一步優(yōu)化該項工作的最終整體效果。

2 概述

在大數(shù)據(jù)時代下，云計算已經(jīng)成為IT建設的重點，云計算技術重要的是虛擬化技術的實現(xiàn)，目前在云計算技術的推動下，網(wǎng)絡時代發(fā)生了較大的改變。云數(shù)據(jù)中心未來發(fā)展趨勢是接入10G級的以太網(wǎng)，以以太網(wǎng)為核心，滿足虛擬化技術大流量的使用需求，是一種扁平化、跨數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡結構，滿足虛擬機遷移和橫向流量需求，也是一種可編程和開放式的網(wǎng)絡，實現(xiàn)網(wǎng)絡Naas，也可以實現(xiàn)網(wǎng)絡隨著虛擬機的遷移而發(fā)生變動的需求，同時也滿足用戶上層應用和中間層來調用網(wǎng)絡基礎設施。以上均對云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡進行了清晰的定義，與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡存在較大的差異。簡單來說，云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡在建設過程中需要考慮其安全性、可靠性、可擴展性、網(wǎng)絡性能及可維護性，采用先進技術提高資源利用率，而這一資源即是指虛擬化技術，通過虛擬化技術，可以為計算機提供高配置技術，是系統(tǒng)高速運行和可靠運行的重要保障。

3 虛擬化技術

虛擬化技術的主要基礎是資源層次，將基礎資源轉換為邏輯資源，將資源壁壘進行打破，從而掩蓋資源之間存在的差異性，使資源得到充分的利用，并將資源靈活分配和快速移植。最初在服務器中虛擬技術便得到了應用，將硬件計算機變成多個虛擬機，且各個虛擬機之間存在單獨的網(wǎng)卡資源、內存和CPU，可以將虛擬機作為獨立計算機進行使用。由于虛擬系統(tǒng)主要是通過文件保存的方式來實現(xiàn)的，更加便于備份及遷移，可以對應用系統(tǒng)中的搭建需求快速響應。在服務器中虛擬技術的發(fā)展，有逐漸出現(xiàn)了虛擬化應用、虛擬化存儲及虛擬化桌面等諸多虛擬技術。

隨著信息技術的發(fā)展，虛擬化技術逐漸出現(xiàn)在網(wǎng)絡領域中，由于出現(xiàn)時間較晚，作為信息基礎設施建設，人們對虛擬技術的穩(wěn)定性及可靠性更加重視，但對虛擬化技術的靈活性和經(jīng)濟性要求較低。近年來，IT行業(yè)中硬件性能在不斷提高，虛擬化技術在其他領域中也獲得了一些成功的經(jīng)驗，因此在網(wǎng)絡領域中IT工程師也更加重視虛擬化技術，并研發(fā)出了一系列的技術，如鏈路虛擬化技術、網(wǎng)絡設備虛擬化技術、路由虛擬化技術和端口虛擬化技術等。

4 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡架構

4.1 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡架構

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡架構是以CIOQ交換架構為主，包含一個或多個并行工作無緩存芯片，且每個芯片可以通過交換網(wǎng)端口上實現(xiàn)所有輸入端的FA端口和輸出端的FA端口之間的連接。

4.2 云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡架構

在大數(shù)據(jù)時代到來的同時，云計算在數(shù)據(jù)中心中得到應用，在技術和設備等因素的影響下，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡架構逐漸發(fā)生演變，從三層網(wǎng)絡架構成為二層網(wǎng)絡架構，即接入層和核心層。

5 云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡虛擬化技術的實現(xiàn)

5.1 控制平面虛擬化

控制平面虛擬化技術，顧名思義是將所有設備中國的控制平面進行綜合，作為一個主體在虛擬交換機中來對表項同步、協(xié)議處理等問題加以整合。根據(jù)控制平面結構可以將其分為縱向和橫向兩種方向，其中縱向虛擬化是指利用虛擬技術將不同層次的設備進行合二為一，類似于下游交換機設備是上游交換機設備的一種接口拓展，在經(jīng)過虛擬后，將控制平面與轉發(fā)平面集中在一個設備（上游設備）上，而下游設備則主要是負責一些簡單同步處理工作，上游設備中還要負責報文轉發(fā)等，因此這種虛擬技術可以看成是一種集中式轉發(fā)的交換機。

5.2 數(shù)據(jù)平面虛擬化

控制平面和數(shù)據(jù)平面都是數(shù)據(jù)通信維度，其中數(shù)據(jù)平面也是數(shù)據(jù)轉發(fā)平面，數(shù)據(jù)平面虛擬化的實現(xiàn)是通過SPB和TRILL這兩個協(xié)議來實現(xiàn)的，這兩個協(xié)議都是作為一種控制協(xié)議，在設備中計算拓撲路徑，在轉發(fā)時會將原始報文的外層進行封裝，將不同目的標簽在協(xié)議區(qū)域中來轉發(fā)。就外界人士看來，SPB和TRILL這兩個區(qū)域網(wǎng)絡都是一個虛擬交換機，當網(wǎng)絡報文進入入口后，會完整的從出口出來，其中內部轉發(fā)過程是一種不可見且無意義的行為。這種數(shù)據(jù)平面的虛擬技術在廣泛意義上是多虛一的，在二層網(wǎng)絡轉發(fā)時可以將規(guī)模范圍進行有效擴展，就網(wǎng)絡節(jié)點中多個節(jié)點虛擬為一個節(jié)點的情況來看，控制平面虛擬化仍然只是停留在個位或十位級別，而數(shù)據(jù)平面虛擬化則已經(jīng)達到百位級別。

在二層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡模型的構建中，需要集中解決拓撲無環(huán)路和多路徑轉發(fā)的問題，在傳統(tǒng)網(wǎng)絡轉發(fā)中只有采用STP才能實現(xiàn)無環(huán)轉發(fā)，但由于STP使多路徑冗余中的部分路徑阻塞，帶寬浪費，為整網(wǎng)轉發(fā)帶來了阻礙。所以在云計算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡虛擬化技術中需要采用新型技術來避免環(huán)路，提高多路徑帶寬的利用效率。

5.3 數(shù)據(jù)平面多虛一

數(shù)據(jù)平面多虛一是將二層網(wǎng)絡的報文外面封裝一層標識，再進行尋址轉發(fā)，基于外層標識可以進行多路徑負載均衡及避免環(huán)路等工作。當前公有標準協(xié)議主要是SPB和TRILL。其中SPB是一種靜態(tài)規(guī)劃轉發(fā)路徑，難以用于大型的二層網(wǎng)絡拓展，SPB網(wǎng)絡中仍采用的是傳統(tǒng)網(wǎng)絡轉發(fā)，為了保障單播負載均衡及過路驚無環(huán)廣播，需要對相關軟件算法進行定義。TRILL又稱為透明多鏈路互聯(lián)，主要是為數(shù)據(jù)中心開發(fā)的一種技術，在大型網(wǎng)絡中對多路徑問題加以解決。

6 結束語

綜上所述，加強對企業(yè)數(shù)據(jù)中心規(guī)劃的新理念與技術的研究分析，對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的企業(yè)數(shù)據(jù)中心規(guī)劃過程中，應該加強對新理念與技術關鍵環(huán)節(jié)與重點要素的重視程度，并注重其具體實施措施與方法的科學性。