大二层组网技术，你了解几个？
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1. 传统STP技术应用分析 STP是IEEE 802.1D中定义的一个应用于以太网交换机的标准，这个标准为交换机定义了一组规则用于探知链路层拓扑，并对交换机的链路层转发行为进行控制。如果STP发现网络中存在环路，它会在环路上选择一个恰当的位置阻塞链路上的端口——阻止端口转发或接收以太网帧，通过这种方式消除二层网络中可能产生的广播风暴。
然而在实际部署中，为确保网络的高可用性，无论是数据中心网络还是园区网络，通常都会采用具有环路的物理拓扑，并采用STP阻塞部分端口的转发。对于被阻塞端口，只有在处于转发状态的端口及链路发生故障时，才可能被STP加入到二层数据帧的转发树中。
STP的这种机制导致了二层链路利用率不足，尤其是在网络设备具有全连接拓扑关系时，这种缺陷尤为突出。如图1所示，当采用全网STP二层设计时，STP将阻塞大多数链路，使接入到汇聚间带宽降至1/4，汇聚至核心间带宽降至1/8。这种缺陷造成越接近树根的交换机，端口拥塞越严重，造成的带宽资源浪费就越严重。 可见，STP可以很好地支持传统的小规模范围的二层网络，但在一些规模部署虚拟化应用的数据中心内(或数据中心之间)，会出现大范围的二层网络，STP在这样的网络中应用存在严重的不足。主要表现为以下问题(如图2所示)。
(1) 低效路径
(2) 带宽利用率低
(3) 可靠性低
(4) 维护难度大
由于STP存在以上种种不足，其难以胜任大规模二层网络的管理控制。 2. IRF技术应用分析 H3C IRF(Intelligent Resilient Framework)是N:1网络虚拟化技术。IRF可将多台网络设备(成员设备)虚拟化为一台网络设备(虚拟设备)，并将这些设备作为单一设备管理和使用。 IRF虚拟化技术不仅使多台物理设备简化成一台逻辑设备，同时网络各层之间的多条链路连接也将变成两台逻辑设备之间的直连，因此可以将多条物理链路进行跨设备的链路聚合，从而变成了一条逻辑链路，增加带宽的同时也避免了由多条物理链路引起的环路问题。如图3所示，将接入、汇聚与核心交换机两两虚拟化，层与层之间采用跨设备链路捆绑方式互联，整网物理拓扑没有变化，但逻辑拓扑上变成了树状结构，以太帧延拓扑树转发，不存在二层环路，且带宽利用率最高。
简单来说，利用IRF构建二层网络的好处包括：
目前，IRF技术实现框式交换机堆叠的窬量最大为四台，也就是说使用IRF构建二层网络时，汇聚交换机最多可达4台。举例来说，汇聚层部署16业务槽的框式交换机(4块上行，12块下行)，配置业界最先进的48端口线速万兆单板。考虑保证上下行1:4的收敛比，汇聚交换机下行的万兆端口数量48*12=576。接入交换机部署4万兆上行，48千兆下行的盒式交换机。4台IRF后的汇聚交换机可以在二层无阻塞的前提下接入13824台双网卡的千兆服务器，可满足国内绝大部分客户的二层组网需求。 少部分客户期望其服务器资源池可以有效扩充到2万台甚至更大。这样，就需要其他技术提供更大的网络容量。 3. TRILL技术应用分析
采用TRILL技术构建的数据中心大二层网络如图4所示，网络分为核心层(相当于传统数据中心汇聚层)、接入层。接入层是TRILL网络与传统以太网的边界;核心层RBridge不提供主机接入，只负责TRILL帧的高速转发。每个接入层RBridge通过多个高速端口分别接入到多台核心层RBridge上。 准确的说，TRILL最大可以支持16台核心层RBridge。这样也就对接入层交换机提出了更高的要求：支持16端口万兆上行，160千兆下行。目前的主流千兆交换机都是4万兆上行、48千兆下行。最高密度可以支持到10万兆上行，96千兆下行。如果与前面IRF组网采用相同的汇聚(TRILL核心)设备和收敛比，TRILL目前最大可以支持10核心组网，其最大能力可以无阻塞的接入27648台双网卡千兆服务器。可以直观的看到，随着汇聚交换机数量的增加，二层网络服务器的接入规模直线上升。 这是目前TRILL相对于IRF最明显的优势。 虽然TRILL成功扩展了虚拟机资源池的规模，但是目前大规模的二层网络缺乏运维经验，这意味着运维成本会大幅度提升，同时给业务系统带来巨大的风险。同时，TRILL技术目前在芯片实现上存在客观缺陷：核心层不能支持三层终结，也就是说TRILL的核心层不能做网关设备。必须要在核心层上再增加一层设备来做网关(如图5所示)。这导致网络结构变得复杂，管理难度增加，网络建设、运维成本都会增加。
4. SPB技术应用分析 （编辑：武汉站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
