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VM動(dòng)態(tài)遷移只是要求把所有服務(wù)器都納入同一個(gè)二層網(wǎng)絡(luò)，那問(wèn)題來(lái)了：原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為什么就不能把所有服務(wù)器都納入同一個(gè)二層網(wǎng)絡(luò)？傳統(tǒng)的VLAN+xSTP二層技術(shù)不能把所有服務(wù)器都劃到同一個(gè)二層域嗎？

這也就是我前面賣的關(guān)子，為什么說(shuō)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)限制了虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移只能在一個(gè)較小的局部范圍內(nèi)進(jìn)行？為什么傳統(tǒng)的二層網(wǎng)絡(luò)大不起來(lái)？

要說(shuō)清楚這一點(diǎn)，我們首先需要弄清楚二層網(wǎng)絡(luò)面臨的主要問(wèn)題是什么，而傳統(tǒng)二層網(wǎng)絡(luò)采用的主要解決方案有哪些？

1      二層網(wǎng)絡(luò)的核心問(wèn)題

其實(shí)說(shuō)起來(lái)也簡(jiǎn)單，二層網(wǎng)絡(luò)的核心問(wèn)題就是環(huán)路問(wèn)題以及由此產(chǎn)生的廣播風(fēng)暴問(wèn)題。

1.1      環(huán)路的由來(lái)

如果是一個(gè)單設(shè)備和單鏈路組成的樹(shù)型二層網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示， 它是沒(méi)有任何環(huán)路和因環(huán)路引起的廣播風(fēng)暴問(wèn)題的（其他成因的廣播風(fēng)暴，例如蠕蟲(chóng)病毒等造成的，不在討論之列）。

但是這種網(wǎng)絡(luò)的可靠性是非常差的，因?yàn)樗鼪](méi)有任何的備份設(shè)備和備份鏈路，一旦某個(gè)設(shè)備或者鏈路發(fā)生故障，那么故障點(diǎn)下的所有主機(jī)就連不上網(wǎng)絡(luò)了。

所以，為了提高網(wǎng)絡(luò)可靠性，通常會(huì)采用冗余設(shè)備和冗余鏈路，這樣就不可避免的形成環(huán)路。如下圖所示。紅色鏈路構(gòu)成一個(gè)環(huán)路，藍(lán)色鏈路也構(gòu)成一個(gè)環(huán)路，事實(shí)上，在相對(duì)復(fù)雜的二層網(wǎng)絡(luò)中，物理上的環(huán)路幾乎無(wú)處不在。

而二層網(wǎng)絡(luò)處于同一個(gè)廣播域下，廣播報(bào)文在環(huán)路中會(huì)反復(fù)持續(xù)傳送，而且二層報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)又沒(méi)有TTL機(jī)制，無(wú)限循環(huán)之下，就會(huì)形成廣播風(fēng)暴，瞬間即可導(dǎo)致端口阻塞和設(shè)備癱瘓。

1.2      環(huán)路的解決之道

為了解決廣播風(fēng)暴問(wèn)題，二層網(wǎng)絡(luò)中所采取的技術(shù)主要有兩方面：

1.2.1        通過(guò)劃分VLAN來(lái)縮小廣播域的規(guī)模

VLAN技術(shù)可以把一個(gè)大的物理二層域劃分成許多小的邏輯二層域，這種邏輯二層域被稱為VLAN。同一個(gè)VLAN內(nèi)可以進(jìn)行二層通信，不同VLAN之間是二層隔離的，這樣廣播的范圍就被局限在一個(gè)VLAN內(nèi)，不會(huì)擴(kuò)散到整個(gè)物理二層域。

VLAN雖然可以一定程度上降低廣播風(fēng)暴的范圍和強(qiáng)度，但還是無(wú)法避免在VLAN內(nèi)形成廣播風(fēng)暴（只要同一個(gè)VLAN內(nèi)還有環(huán)路），所以只是一種治標(biāo)不治本的策略。

（當(dāng)然，這種說(shuō)法僅針對(duì)廣播風(fēng)暴這一點(diǎn)而言，而VLAN技術(shù)還有其他很多方面的重要作用，比如簡(jiǎn)化管理、提高安全性等等，但本文不討論這些方面）。

1.2.2        通過(guò)破環(huán)協(xié)議來(lái)防止環(huán)路的產(chǎn)生

另外一種治本的方法則是從廣播風(fēng)暴形成的根本原因入手。既然廣播風(fēng)暴是因?yàn)槌霈F(xiàn)了環(huán)路才導(dǎo)致的，那么通過(guò)一定的手段，防止環(huán)路出現(xiàn)不就避免了廣播風(fēng)暴了嗎？

防止環(huán)路出現(xiàn)，但是又要保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，就只能將冗余設(shè)備和冗余鏈路變成備份設(shè)備和備份鏈路。即冗余的設(shè)備端口和鏈路在正常情況下被阻塞掉，不參與數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)。只有當(dāng)前轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)備、端口、鏈路出現(xiàn)故障，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不通的時(shí)候，冗余的設(shè)備端口和鏈路才會(huì)被打開(kāi)，使得網(wǎng)絡(luò)能夠恢復(fù)正常。實(shí)現(xiàn)這些自動(dòng)控制功能的協(xié)議就被稱為破環(huán)協(xié)議，其中最常用的就是STP（Spanning Tree Protocol，生成樹(shù)協(xié)議）以及升級(jí)版的RSTP和MSTP等，我們統(tǒng)稱為xSTP協(xié)議。

 當(dāng)然，也有其他一些破環(huán)協(xié)議，比如SEP、RRPP等等，其本質(zhì)思想和xSTP協(xié)議是一致的。

2      傳統(tǒng)的二層技術(shù)為啥不能支持大二層

上面提到了，傳統(tǒng)二層網(wǎng)絡(luò)最主要的技術(shù)就是VLAN和xSTP。那么這兩者對(duì)于大二層的網(wǎng)絡(luò)需求究竟存在什么問(wèn)題？

2.1      VLAN的問(wèn)題

首先來(lái)看VLAN。

前面說(shuō)了，VLAN的核心思想之一，就是通過(guò)劃分VLAN來(lái)縮小二層域的范圍和規(guī)模，來(lái)控制廣播風(fēng)暴的規(guī)模。

而對(duì)于大二層網(wǎng)絡(luò)的需求而言，又要求把所有服務(wù)器都納入同一個(gè)二層域，那如果把所有服務(wù)器都納入到同一個(gè)VLAN當(dāng)中，如果沒(méi)有其他隔離手段，那不就相當(dāng)于又把廣播域擴(kuò)得大大的？這和劃分VLAN的初衷是背道而馳的。

所以VLAN技術(shù)天然就不能很好的支持大二層網(wǎng)絡(luò)。

2.2      xSTP的問(wèn)題

再來(lái)看xSTP，xSTP倒是可以解決大二層網(wǎng)絡(luò)可能出現(xiàn)的環(huán)路問(wèn)題，但是問(wèn)題在于xSTP技術(shù)本身。

由于xSTP的收斂性能等原因（如果xSTP的節(jié)點(diǎn)過(guò)多，那么整網(wǎng)的收斂速度會(huì)呈指數(shù)級(jí)下降），所以一般情況下xSTP的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不會(huì)超過(guò)100臺(tái)交換機(jī)。同時(shí)由于xSTP需要阻塞掉冗余設(shè)備和鏈路，也降低了網(wǎng)絡(luò)資源的帶寬利用率。因此在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，從轉(zhuǎn)發(fā)性能、利用率、可靠性等方面考慮，會(huì)盡可能控制xSTP網(wǎng)絡(luò)范圍。

（對(duì)于其他一些破環(huán)協(xié)議，雖然可能相比xSTP協(xié)議來(lái)說(shuō)，在某些功能/性能方面有改進(jìn)，但是總體上依然解決不了總規(guī)模不大的問(wèn)題）。

所以xSTP協(xié)議也無(wú)法很好的支撐大二層網(wǎng)絡(luò)的需求。

3      總結(jié)

最后給個(gè)總結(jié)式的數(shù)據(jù)，基于VLAN+xSTP技術(shù)的二層網(wǎng)絡(luò)，由于前文所提的制約條件，可能容納的主機(jī)數(shù)量，通常都不會(huì)超過(guò)1K。（具體為啥是這樣一個(gè)數(shù)據(jù)，有興趣深究的同學(xué)可以自己推算一下，也可以跟筆者聯(lián)系）。

這與前一篇中所說(shuō)的，真正意義上的大二層網(wǎng)絡(luò)至少能容納一萬(wàn)以上的主機(jī)的要求相去甚遠(yuǎn)，所以說(shuō)傳統(tǒng)的二層網(wǎng)絡(luò)不能很好支持大二層網(wǎng)絡(luò)。

它，大不起來(lái)！