互聯(lián)的虛擬超級(jí)數(shù)據(jù)中心，以及各種新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心里，服務(wù)器規(guī)模動(dòng)輒達(dá)到上萬(wàn)臺(tái)。相對(duì)而言，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中占比不到千分之一的路由器很“渺小”。然而，小，卻不可或缺，更不邊緣。

　　打破數(shù)據(jù)中心建設(shè)孤島

　　全球已經(jīng)建成了大量的數(shù)據(jù)中心，然而受限于時(shí)代的局限性以及當(dāng)時(shí)的技術(shù)發(fā)展水平，數(shù)據(jù)中心常常被建設(shè)成一個(gè)個(gè)孤島，對(duì)應(yīng)企業(yè)各種不同的應(yīng)用。每種應(yīng)用都擁有自己獨(dú)享的服務(wù)器、存儲(chǔ)、接入網(wǎng)絡(luò)等資源。

　　隨著數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的發(fā)展，IT硬件能力的提升帶來(lái)虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，人們對(duì)下一代數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)提出了要求，包括：已經(jīng)建好的數(shù)據(jù)中心如何提升業(yè)務(wù)能力和效率？如何支持虛擬機(jī)應(yīng)用（虛擬機(jī)感知、虛擬機(jī)遷移）？在數(shù)據(jù)中心虛擬化和多數(shù)據(jù)中心之間資源調(diào)配的大背景下，網(wǎng)絡(luò)如何保證數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的可靠性？如何確保端到端的業(yè)務(wù)連續(xù)性，滿足用戶的業(yè)務(wù)開(kāi)展要求？

　　新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)將數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)分成核心平面和邊緣節(jié)點(diǎn)兩部分：核心平面由高性能路由器組成，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的VPLS協(xié)議組成一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)平面，提供全國(guó)性互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)接入；邊緣節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)分為兩種，分別部署本地業(yè)務(wù)和通用性業(yè)務(wù)——本地業(yè)務(wù)限定為同城業(yè)務(wù)，流量不需要上骨干網(wǎng)，通用性業(yè)務(wù)則部署需要互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的業(yè)務(wù)。

　　通過(guò)這種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，首先改變了數(shù)據(jù)中心隨意接入骨干網(wǎng)的局面，并且將多個(gè)數(shù)據(jù)中心出口統(tǒng)一到互聯(lián)平面作單一出口，數(shù)據(jù)中心之間的交互變成了局部流量，可以極大減少不必要的流量穿越骨干網(wǎng)。其次，互聯(lián)平面實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)互通，對(duì)用戶呈現(xiàn)為一個(gè)虛擬的超級(jí)數(shù)據(jù)中心，提升數(shù)據(jù)中心規(guī)模的同時(shí)也提升競(jìng)爭(zhēng)力，能更好滿足用戶業(yè)務(wù)擴(kuò)張的要求。最后，數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)為不同數(shù)據(jù)中心之間的資源調(diào)配提供了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心向云數(shù)據(jù)中心演進(jìn)提供了很好的過(guò)渡。

　　數(shù)據(jù)中心里的路由器

　　在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，網(wǎng)絡(luò)原則上分為出口層、核心層、匯聚層和接入層4層結(jié)構(gòu)。

　　出口層使用高端路由器

　　設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的出口層，首要考慮，由于需要接入廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)或者數(shù)據(jù)中心互聯(lián)平面，因此需要支持多種接口類型、靈活的接入方式，針對(duì)不同用戶提供帶寬保障能力，提供復(fù)雜的路由業(yè)務(wù)以及策略控制。這一點(diǎn)高端路由器具備天然優(yōu)勢(shì)。

　　其次要重點(diǎn)考慮業(yè)務(wù)保障能力——通過(guò)L4~L7鏈路負(fù)載均衡，提供高可用性。鏈路負(fù)載均衡部署在數(shù)據(jù)中心的廣域接入?yún)^(qū)和互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)，也就是出口層設(shè)備所在的位置，通過(guò)靜態(tài)表項(xiàng)配置結(jié)合動(dòng)態(tài)鏈路檢測(cè)的方式，對(duì)多條鏈路狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)和監(jiān)控，確保流量以最合理及快速的方式分發(fā)到不同鏈路上，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的高效傳輸。

　　最后考慮可擴(kuò)展性。在服務(wù)器支持10GE接口的今天，整個(gè)數(shù)據(jù)中心出口流量呈10~20倍增長(zhǎng)，這就要求出口路由器需要支持平滑擴(kuò)容能力，否則設(shè)備剛上網(wǎng)沒(méi)過(guò)多久就面臨擴(kuò)容的尷尬境地，對(duì)用戶而言是無(wú)法接受的。通過(guò)使用路由器的集群能力，不僅可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的平滑擴(kuò)容，還可實(shí)現(xiàn)物理的、跨設(shè)備的負(fù)載分擔(dān)，并簡(jiǎn)化用戶的運(yùn)維。

　　核心層及以下使用交換機(jī)

　　核心層的設(shè)計(jì)目標(biāo)是作為數(shù)據(jù)中心內(nèi)部總線，提供多個(gè)數(shù)據(jù)中心匯聚模塊互聯(lián)，并連接園區(qū)網(wǎng)核心。核心層設(shè)備主要能力要求是高交換能力和突發(fā)流量適應(yīng)能力、多匯聚模塊擴(kuò)展能力，因此主要設(shè)備類型是大容量交換機(jī)。

　　匯聚層一般作為業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)，即業(yè)務(wù)和安全策略的控制點(diǎn)，轉(zhuǎn)發(fā)分區(qū)內(nèi)服務(wù)器之間的東西向流量，也轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器到數(shù)據(jù)中心外部的南北向流量。匯聚層設(shè)備需要提供server farm對(duì)外流量高帶寬出口，需要大密度GE/10GE端口提供接入層互聯(lián)以及較多槽位數(shù)提供增值業(yè)務(wù)模塊部署，并支持?jǐn)?shù)據(jù)中心互聯(lián)技術(shù)如TRILL。主要設(shè)備類型是大容量交換機(jī)。

　　接入層需要提供計(jì)算服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、存儲(chǔ)等設(shè)備的接入，重點(diǎn)考慮VLAN網(wǎng)絡(luò)隔離、二層環(huán)路避免、安全等問(wèn)題。由于業(yè)務(wù)簡(jiǎn)單，因此主要設(shè)備類型是接入交換機(jī)。

　　數(shù)據(jù)中心互聯(lián)與虛擬化云時(shí)代數(shù)據(jù)中心的主要特征是資源云化，包括虛擬的數(shù)據(jù)中心和多租戶的資源保障。虛擬的數(shù)據(jù)中心對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提出了許多新的挑戰(zhàn)，它需要提供一個(gè)連接能連續(xù)跨越地理位置上分散的數(shù)據(jù)中心，支持大量的服務(wù)器到服務(wù)器的通信。虛擬數(shù)據(jù)中心有以下這些主要應(yīng)用需求：

• 集群應(yīng)用（Clustered applications）：一些應(yīng)用集群經(jīng)常使用本地的二層網(wǎng)絡(luò)連接群集成員服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)鄰居發(fā)現(xiàn)和心跳服務(wù)。應(yīng)用集群的溝通，既需要三層路由的IP流量，同時(shí)也需要二層的直接通信。
• 虛擬化應(yīng)用：通常虛擬化應(yīng)用可以運(yùn)行在虛擬機(jī)和需要虛擬機(jī)的在線資源調(diào)度、在線遷移等，目前虛擬化在線資源調(diào)配需要二層環(huán)境下的IP直接通信。
• 數(shù)據(jù)中心搬遷和資源重分配的需求：通常數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用需要在兩個(gè)數(shù)據(jù)中心間進(jìn)行切換和做實(shí)體機(jī)或虛擬機(jī)在線資源調(diào)度等，需要兩個(gè)數(shù)據(jù)中心提供跨中心二層環(huán)境下的IP直接通信。

　　解決這些問(wèn)題的兩大基石就是數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)和虛擬化。其中，虛擬化不僅僅是服務(wù)器的虛擬化，同時(shí)也包括交換機(jī)和路由器的虛擬化。這一是源于多租戶運(yùn)營(yíng)的要求，需要通過(guò)虛擬化技術(shù)靈活調(diào)整網(wǎng)絡(luò)邊界；二是源于網(wǎng)絡(luò)效率提升的要求，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部組網(wǎng)運(yùn)行的STP協(xié)議會(huì)有端口阻塞問(wèn)題，而虛擬化技術(shù)配合交換機(jī)堆疊技術(shù)可以使數(shù)據(jù)中心內(nèi)部無(wú)環(huán)。華為NetEngine 5000E路由器業(yè)界領(lǐng)先的物理集群能力配合VR（Virtual Router）技術(shù)，NetEngine 40E所支持的虛擬集群（Virtual Cluster）技術(shù)，可以從軟硬件不同層面滿足數(shù)據(jù)中心組網(wǎng)的虛擬化要求。

　　談到云計(jì)算就不得不提SDN（Software Defined Network，軟件定義網(wǎng)絡(luò)）。SDN提供網(wǎng)絡(luò)的控制面和轉(zhuǎn)發(fā)面解耦，將物理網(wǎng)絡(luò)的抽象層直接提供給控制元件，通過(guò)開(kāi)放協(xié)議（例如OpenFlow）對(duì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編程，就好像這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是一臺(tái)計(jì)算機(jī)一樣。從某種程度來(lái)說(shuō)，SDN就像是目前路由器分布式架構(gòu)（轉(zhuǎn)發(fā)面和控制面分離）的延伸，但從整網(wǎng)的角度提供轉(zhuǎn)發(fā)面和控制面分離。由此可見(jiàn)，路由器擁抱SDN，就像云計(jì)算擁抱PaaS/SaaS服務(wù)一樣，體現(xiàn)了從封閉走向開(kāi)放的大勢(shì)。