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解密VST2.0交换机虚拟化技术

http://www.c114.com.cn ( 2016/1/6 14:41 )

近两年随着云计算、大数据、计算虚拟化等等技术的兴起,伴随大家对“云”的向往,促使加快了网络虚拟化技术的成熟与应用。可以这么说目前的IT基础网络无“云”不谈,交换机虚拟化技术几乎成为了新建网络架构的首选技术。

那么交换机虚拟化的部署原理是什么?现实网络结构中该如何部署?虚拟化2.0做了哪些方面的增强和创新?今天我们就揭开交换机虚拟化技术的神秘面纱,对该技术进行全面了解;

现在我们来看下业界常见的高端交换机虚拟化技术的部署模式,如图1。

(图1)

参照两台设备部署模式,两台设备分别为成员“主”和成员“从”设备。虚拟化互联主要靠高速线卡的物理端口通过链路捆绑直接互联实现。如图1。

互联链路我们称之为VSL(Virtual Switching Link)链路,考虑性价比的问题,主流有两种部署方式:

方式1:直接通过普通高速光纤互联,速率高,成员部署距离不受限制,在多核心节点、灾备互联等场景下应用广泛;

方式2:通过专用连接电缆连接,成本低,成员距离受限,适合同机房、同机柜部署。

设备虚拟化架构部署完成后,从管理角度看,两台或者多台设备“整合”称一台设备,他们共享一张路由表、一张转发表;等同拥有一台部署多张主控、多张业务线卡的“超级”交换机,所有的功能部署方式等同于单台设备配置。

如上的网络结构部署模式,我们称之为VST 1.0(Virtual Switching Technologies )。目前在大楼局域网、园区网及数据中心广泛部署,应用成熟;同时随着市场部署量增多,应用场景覆盖面增大,维护经验的积累,我们也发现上述部署模式下在技术上存在进一步优化和提升的“创新”潜力;

比如:设备之间的虚拟化连接全靠设备中间的VSL互联实现,难免出现:

■ 链路带宽不足,容易形成带宽转发瓶颈;

■ 正常数据转发报文和虚拟化管理报文同一物理通道传输,易出现数据报文抢占带宽资源,造成架构“分裂”隐患。

为了解决上述两个问题,目前已经采用的解决方案:在最大化增加VSL物理链路基础上同时在VSL链路上叠加复杂的QoS保障机制,优先保障管理报文处理。

1、QoS的功能部署,引入了复杂的软件功能设计,造成功能模块臃肿、结构复杂度上升;

2、Qos本身也没有从根本上解决资源冲突问题。

为了从根本上解决传统虚拟化部署架构带来资源冲突问题,迈普在原有高端虚拟化技术VST1.0 基础上进行了升级和优化,形成了目前的VST2.0技术。

VST2.0实现原理如图2:

(图2)

在两台高端交换机的双主控卡上分别配置独立的虚拟化管理接口,通过全交叉连接实现四张主控卡管理通道的“全连接”。无论哪张主控卡作为整个体系的主控卡,都可以与其他N张主控卡实现管理信息互通、共享、同步。由于实现了VSL链路下的管理报文和数据报文的传输通道硬件分离,从根本上解决了原有VSL资源冲突、架构臃肿问题,现有的VSL链路工作效率更高、转发带宽更足、部署架构更优。

对技术进行优劣势对比:

“神盾”MyPower S12800安全防御交换机率先实现了上述VST2.0增强版技术,在主控卡上分别设计了两个独立硬件GE接口,实现虚拟化架构下管理通道与数据通道的分离架构设计。

“神盾”MyPower S12800可实现四种虚拟化架构组网模式:

   来源:厂商供稿

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