【连载-1】数据中心网络虚拟化技术 概要

随着云计算和大数据等新兴应用的快速发展,“数据中心即计算机”(data center as a computer)的技术发展趋势逐渐明朗。数据中心作为一台计算机,与传统的高性能计算机具有很大的不同。在高性能计算领域,因为服务器被独占式的分配给租户使用,所以其主要的优化目标是“算得快”。但是在云计算领域,为了提高数据中心的利用率、降低其运营成本,服务器整合(server consolidation)技术将成为常态。此时,服务器内将同时运行不同租户、不同应用的实例。一般来说,这些实例将以虚拟机或者容器的形式存在,从而大幅降低系统部署的复杂度、并提高其灵活性。

数据中心网络作为数据中心的核心部件,对多租户、多应用的生产环境的支持是必不可少的。为此,诸多挑战需要被解决,例如虚拟化带来的MAC地址爆炸、二层网络的扩展性和三层网络不支持IP地址迁移的矛盾、以及应用需求的多变性和网络配置的复杂性之间的矛盾等等。为了解决这些问题,研究人员提出了网络虚拟化的概念。通过为不同租户、不同应用构建相互隔离的虚拟网络的方式,实现不同租户和应用之间的地址空间和性能的隔离,从而满足用户对扩展性、灵活性和QoS的多重要求。近几年,数据中心网络虚拟化技术得到了学术界和工业界的广泛关注。特别是随着SDN技术的快速发展,各种SDN控制平台大多集成了网络虚拟化的相关部件。

面对如此众多的相关技术,对其进行全面、系统的梳理,并理解其核心机理,对于我们构建自己的数据中心网络虚拟化平台具有重要意义。目前也存在一些针对网络虚拟化技术的综述文章存在,因此本文将力争站在不同的视角来审视这个问题,从而给读者一些新的内容。关于文章的组织结构,一方面由于内容较多,另一方面我们希望在刊发的过程中能够与读者有充分的交流,因此我们将采用连载的方式来呈现。当前文章的组织结构如下,若读者有更好的建议,我们也会适当的做出修改。

首先,以概要的形式介绍数据中心网络及其所面临的挑战,从而说明数据中心网络虚拟化技术的必要性和紧迫性。

其次,我们会介绍一些当前主流的数据中心网络虚拟化平台,例如VMware NSX,IBM OpenDove,NEC VTN和思科的Nexus Virtual Services Appliance等等。这一章的主要目的是通过对平台的介绍,使大家对数据中心网络虚拟化技术有一些感性认识,并了解其主要功能。

再次,通过上面的分析之后,我们将明确构建一个数据中心网络虚拟化平台需要解决哪些关键问题。针对每一个关键技术问题,我们将单独采用一节来进行介绍。这主要包括:

1. 覆盖网络技术或隧道技术。为用户构建虚拟网络,首先就需要为其构建隧道。目前较流行的隧道技术包括VxLAN,VxLAN-GPE,NVGRE和STT等。这一小节中,我们将对上述技术进行讨论,并做必要的比较。

2. 配置管理技术。为了方便对网络设备进行配置和管理,必要的配置和管理协议是不可或缺的。本小节将对目前较流行的OVSDB,OF-Config和RESTCONF协议进行比较和讨论。

3. 网关技术。虚拟网络与非虚拟网络,以及不同虚拟网络之间的通信都需要利用网关技术,而本小节将对常见的DGW、EGW和VGM等技术进行讨论。

4. 服务链构建技术。数据中心网络虚拟化技术的一个重要的功能即灵活的构建服务链,从而确保不同的数据流流经不同的网络功能部件、采用不同的服务策略。如何灵活的构建服务链以及典型技术,例如思科的vPath和IBM的pSwitch等,将是本小节的主要内容。

最后,我们将对本文进行总结,并对数据中心网络虚拟化方向的未来发展趋势和未解决的关键科学问题进行必要的讨论。

本文分享自微信公众号 - SDNLAB(SDNLAB)

原文出处及转载信息见文内详细说明,如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

原始发表时间:2016-05-01

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏SDNLAB

从CDN到边缘计算,近水楼台是否先得月?

自CDN诞生起,已经经过了传统CDN、云CDN和共享CDN三代,但是它们都没有能够跳出传统CDN的技术范围,没有实现实质上的成本优势。边缘计算虽然是新兴的技术,...

34530
来自专栏云计算D1net

多云的好处:使用多云的9个理由

调研机构RightScale公司发布的2018年的云状态报告表明,96%的企业已经采用了云计算,81%的企业正在实施多云战略。平均而言,每个企业采用4.8个不同...

15940
来自专栏IT大咖说

优云新一代智能化运维管理解决方案

摘要 优云软件解决方案中心总监童华权为我们带来优云作为国内在运维领域做得比较深刻的厂商,在运维管理方面的一些见解。 ? 运维面临的挑战 数据中心进入“两化转变”...

1.2K130
来自专栏腾讯大数据的专栏

腾讯移动分析 MTA 首推可视化埋点,助力移动APP数据运营

可视化埋点优化了移动运营中数据采集的流程,能够支持产品运营随时调整埋点,无需发版,大大简化了数据采集的流程,增强产品快速迭代的能力。

78300
来自专栏前沿技墅

微服务架构三十六计

34820
来自专栏软件定制开发

微信公众号开发:微信服务号和订阅号的区别!

微信开发又称微信公众平台开发、或微信公众号开发,分为微信服务号、微信订阅号、以及微信企业号,其中服务号和订阅号是企业对外进行营销的微信官方平台,而企业号是针对企...

30950
来自专栏小怪聊职场

管理|一次产品迭代的完整计划第一步:整理BUG第二步:需求同步第三步:需求评审第四步:执行计划第五步:进入研发第六步:交付验收第七步:发布验收第八步:正式发布

33650
来自专栏java一日一条

朝九晚五的程序员如何提高开发技能

你只在早上9点至晚上5点间编码,却担心这样不够好吗?你看见其他的程序员工作于个人项目或开源项目,参与编程马拉松,并花费所有的业余时间编写软件了吗?你可能会认为只...

7920
来自专栏EAWorld

移动应用的左膀右臂:持续集成与自动化测试

本文目录: 一、为什么要做移动应用的持续集成与自动化测试 二、移动应用持续集成与自动化测试的四大挑战 三、移动应用持续集成与自动化测试的最佳实践 四、总结 一、...

43950
来自专栏企鹅号快讯

“聊聊架构”笔记和心得

从远古开始,人类为了摆脱对时间的恐惧和对生活更高的追求,开始慢慢地进化和改进自己的工具,并且寻求人和人之间的合作,开始形成分工,分工使人能够在有限的时间内并行地...

72250

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券