课程目录

• 云网络的发展
• 硬件技术简介
• 云网络的行业形势
• 云网络架构的演进过程

云网络包含两部分

1. 云设备 云设备包含用于数据计算处理的服务器用于数据保存的存储设备和用于数据通信的交换机设备。
2. 云服务 云服务包含用于物理资源，虚拟化调度管理的云平台软件和用于向用户提供服务的应用平台软件。

云网络的技术发展趋势主要是海量低成本服务器代替专有大型机，小型机，高端服务器。分布式软件代替传统单机操作系统以及自动管控软件替代传统集中管理。

大型机集中于大型应用的梳理，并且受限于数据中心内部。客户端服务器模式是指应用从数据中心走进千家万户，PC为个人计算机。云计算模式是应对爆炸式的信息增长和满足动态灵活架构的迫切需求。

IT及服务

云网络就是建设信息电厂提供IT服务，通过互联网提供软件，硬件与服务，并有网络浏览器或轻量级终端软件来获取和使用服务。及服务从局域网向internet迁移，终端计算和存储向云端迁移。云网络好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式，它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像电一样取用方便费用低廉。

云部署模式分为私有云，公有云，混合云

私有云一般由一个组织来使用，同时由这个组织来运营。数据中心属于这种模式，使用者和运营者是一体。

公有云就如共用的交换机一样，电信运营商运营交换机，但是它的用户可能是普通大众。

混合云强调基础设施是有两种或更多的云来组成的，但对外呈现的是一个完整的实体。企业正常运营时把重要数据保存在自己的私有云里，不重要的信息放到公有云。两种云组合形成一个整体，就是混合云。如电子商务网站平时业务量比较稳定，自己购买服务器搭建私有云运营，但到了节日促销，业务量非常大，就从运营商的公有云租用服务器来分担节日的高负荷，同时统一调度资源，这样就构成了一个混合云。

随着云计算的发展越来越多的业务承载在数据中心的虚拟机上。业务数据的流动，从南北向转变成东西向对数据中心网络的需求和冲击提出了很大挑战。数据中心内部虚拟机的迁移，促进了大二层网络虚拟交换技术的发展。支持大容量数据通信和超高的端口密度。可以连接更多的服务器，提升数据中心的处理能力。企业存储一般采用专用的存储设备。成本高，分布式存储系统使用便宜的服务器本地存储，构建存储资源池。降低了服务器的成本也降低了存储成本，构建最低成本的计算和存储。通过分布式存储和多副本备份来解决海量信息的存储和系统可靠性。数据存储，可以配置多份副本，保证数据的安全性。

云计算产业中，包括云计算设备商，云计算服务提供商和云计算终端用户。云计算设备商指的是提供搭建云计算环境所需软硬件的设备厂商。包括硬件厂商。如服务器，存储设备交换机安全，TC等和软件厂商如云虚拟化平台，云管理平台，云桌面接入，云存储软件等。互联网服务提供商是云计算的先行者。先进技术及创新商业模式领导者。主要基于云计算提供低成本的海量信息处理服务。电信运营商利用云计算解决现实问题，传统IT巨头被迫转型。网络供应商利用技术革新也纷纷进入云计算领域。制造商与服务商边界模糊。制造商进入服务领域，而大型的网络服务商自己开发设备提供服务，因此云网络技术处于战国时代。

用户对网络的稳定性，可用性，低延迟，高转发率要求越来越高，网络管理难度越来越大。网络运维人员对网络的管理需求是简单，易操作，容灾，自动化运维，安全可靠，两者存在矛盾点。综合性的解决方案就是云网络。腾讯云最早期的网络架构是较简单的三层网络架构。所有的ip地址都是事先规划好的，并且静态绑定到交换机上。这个架构最大的问题就是内网iIP只能在一个交换机下可用，如果将主机迁移到另外一个交换机下，主机原有IP就不能用了。

IP地址需要事先规划，智慧引入另外一个问题。地址规划的多用不完，就会造成ip地址浪费，如果规划的少，主机的虚拟比就会受限于IP地址数目。所以三层网络不太适合在公有云机房采用。为了解决ip地址跨交换机迁移的问题，后来腾讯云采用了大二层网络。这个网络架构下交换机主要依赖mac地址端口的映射关系来转发包，当映射关系缺失时交换机会对包进行广播处理，可能会有一些软件的bug或者用户伪造mac地址行为。造成交换机所维护的映射关系错乱，从而造成大量广播引发网络洪灾，严重的话可能会导致整个网络中断。因为交换机的Mac表象规模有上限，对主机虚拟化来说，同样会约束虚拟比。出于对大二层网络稳定性的疑虑，腾讯云结合大二层和三层网络设计，overlay的方式来实现虚拟网络的弹性。overlay的核心是分部在所有宿主机上的虚拟交换机，通过一个内核模块的方式来实现。宿主机上面运行的所有虚拟机都位于虚拟交换机下的虚拟网络里。虚拟机之间的通信必须要通过各自宿主机上面的虚拟交换机来完成，就是二层通信隧道封装。设计的overlay网络主要解决的是IP地址跨交换机迁移的问题，基于overlay网络演进为vpc网络。演进核心是引入了两个能力。名字空间用来隔离不同的vpc网络，每个vpc网络都有一个唯一标志iID。这个ID可以认为是名字空间。每个ID都有自己的独立地址空间，从而做到不同vpc之间的地址是可以重叠的。在自己的地址空间范围里，用户还可以随意划分子网。在vpc网络里，子网是一个逻辑的抽象。

子网路由功能，核心是虚拟交换机对overlay包的下一跳地址进行寻址。

有两种类型的路由：

• local路由负责vpc内部两台主机之间点对点通信的路由系统默认不能修改的路由配置
• 自定义路由将特定流量路由到指定网关设备上使用