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上一篇我們談了很多大二層網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)和流派，但是細(xì)心的讀者可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，我們談這些方案和技術(shù)，實(shí)際上都是講的同一個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的大二層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，未考慮跨數(shù)據(jù)中心的情況。

跨數(shù)據(jù)中心情況下，那么如果要實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的VM動(dòng)態(tài)遷移，就要保證不同數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器也都在同一個(gè)二層域內(nèi)。也就是說要構(gòu)建一個(gè)覆蓋所有數(shù)據(jù)中心的大二層網(wǎng)絡(luò)。

在討論跨數(shù)據(jù)中心的大二層網(wǎng)絡(luò)時(shí)，我們可以從數(shù)據(jù)中心內(nèi)的情況往跨數(shù)據(jù)中心的情況進(jìn)行延伸。看看對(duì)于釜底抽薪派、移花接木派、瞞天過海派的技術(shù)來說，一旦要跨數(shù)據(jù)中心構(gòu)建大二層網(wǎng)絡(luò)時(shí)，又會(huì)遇到什么？該如何解決？

1      釜底抽薪派的跨數(shù)據(jù)中心互聯(lián)方案

釜底抽薪派通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬化來消除二層網(wǎng)絡(luò)環(huán)路，從而實(shí)現(xiàn)大二層網(wǎng)絡(luò)。比如通過CSS/iStack技術(shù)，把接入、匯聚、核心層的交換機(jī)都虛擬成單節(jié)點(diǎn)設(shè)備。

當(dāng)釜底抽薪派遇到跨數(shù)據(jù)中心的情況時(shí)，有兩種方式可以實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的大二層網(wǎng)絡(luò)：

1.1      跨數(shù)據(jù)中心堆疊

這種方式就是把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬化的范圍擴(kuò)大到所有數(shù)據(jù)中心，把不同數(shù)據(jù)中心里的交換機(jī)堆疊成單臺(tái)交換機(jī)，這種方式就把所有數(shù)據(jù)中心都當(dāng)成一體來處理。

但是這種方式要求數(shù)據(jù)中心之間可以實(shí)現(xiàn)堆疊線纜和光纖線路的直連，所以數(shù)據(jù)中心之間距離一般不能太遠(yuǎn)，通常不超過10km。而且最重要的一點(diǎn)，很多企業(yè)是不具備自己鋪設(shè)長(zhǎng)距離光纖或者傳輸設(shè)備的條件的。所以，這種方式局限性非常大，一般很少采用。

1.2      L2 over L3

如果不具備跨數(shù)據(jù)中心堆疊的條件，那么想通過純二層的方式實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)就不太現(xiàn)實(shí)了。而在一般情況下，多數(shù)據(jù)中心之間是通過三層路由互通的，那么就只能把每個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的二層網(wǎng)絡(luò)作為大二層網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)局部，再把這些局部網(wǎng)絡(luò)通過L2 over L3的方式進(jìn)行互聯(lián)，進(jìn)而構(gòu)建一個(gè)全局范圍的大二層網(wǎng)絡(luò)。

所謂L2 over L3，是指借助隧道的方式，將二層數(shù)據(jù)報(bào)文封裝在三層報(bào)文中，跨越中間的三層網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)兩地二層數(shù)據(jù)的互通。這種隧道如前面所說的，像“光纖”，將多個(gè)數(shù)據(jù)中心的二層網(wǎng)絡(luò)貫穿在一起。

L2 over L3的技術(shù)有很多種，有傳統(tǒng)的VPN技術(shù)VPLS/VLL以及增強(qiáng)版的VPLS/VLL over GRE。也有新興的專門為數(shù)據(jù)中心二層互聯(lián)開發(fā)的VPN技術(shù)，例如華為的EVN（Ethernet Virtual Network）技術(shù)、CISCO的OTV（Overlay Transport Virtualization）等等。

新興的這些技術(shù)主要是為了解決VPLS的一些固有缺陷，例如多歸屬接入時(shí)無法負(fù)載分擔(dān)、網(wǎng)絡(luò)部署和配置復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)資源消耗高等等。

以EVN為例：

• EVN通過擴(kuò)展BGP協(xié)議使二層網(wǎng)絡(luò)的MAC地址學(xué)習(xí)和發(fā)布過程從數(shù)據(jù)平面轉(zhuǎn)移到控制平面。這樣可以使設(shè)備在管理MAC地址時(shí)像管理路由一樣，使目的MAC地址相同但下一跳不同的多條EVN路由實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)。
• BGP協(xié)議支持路由反射器RR功能，所以可以在互聯(lián)骨干網(wǎng)部署RR，所有PE設(shè)備與RR建立鄰居關(guān)系，通過RR來反射EVN路由，大大減少了網(wǎng)絡(luò)部署成本。
• EVN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)不再使用MPLS隧道承載，而是使用VXLAN隧道承載。VXLAN隧道可以在PE間鄰居關(guān)系建立成功后通過EVN路由的傳播自動(dòng)建立，大大減少了配置工作量。

關(guān)于EVN的詳細(xì)技術(shù)原理，后面會(huì)有專題詳細(xì)介紹，本文不詳述。

2      移花接木派的跨數(shù)據(jù)中心互聯(lián)方案

移花接木派的思想是借用三層路由的方式來進(jìn)行二層報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)，比如TRILL協(xié)議。而當(dāng)TRILL等協(xié)議遭遇跨數(shù)據(jù)中心互聯(lián)時(shí)，又會(huì)發(fā)生什么呢？

最理想的狀況，當(dāng)然是把所有數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)（包括互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)）都納入同一個(gè)TRILL網(wǎng)絡(luò)，這樣什么麻煩都沒有了。

2.1      純二層TRILL互聯(lián)

如果企業(yè)可以構(gòu)建跨數(shù)據(jù)中心的二層鏈路，構(gòu)建一個(gè)大范圍的純TRILL網(wǎng)絡(luò)理論上是可行的。這種方案簡(jiǎn)單的說，就是沒有什么數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)分，所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)一運(yùn)行TRILL來轉(zhuǎn)發(fā)二層數(shù)據(jù)。

簡(jiǎn)單是簡(jiǎn)單的，但是這種方案的物理?xiàng)l件要求似乎也太高了些，也非常不經(jīng)濟(jì)。想象一下，對(duì)于一個(gè)全國性的企業(yè)，多地?cái)?shù)據(jù)中心的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)全部運(yùn)行TRILL來轉(zhuǎn)發(fā)二層數(shù)據(jù)，想想就覺得冷的不行啊。

如果是一個(gè)城域內(nèi)的兩個(gè)主備數(shù)據(jù)中心來說，這種方案倒是勉強(qiáng)可以考慮一下的。

2.2      TRILL over L3

所以，對(duì)于TRILL來說，最經(jīng)濟(jì)的方案，其實(shí)就和釜底抽薪派的解決方案一樣，也采用L2 over L3的方式來實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。這種情況下，可以稱之為TRILL over L3。

說到這里就基本殊途同歸了，L2 over L3的技術(shù)也是前面提到過的VPLS/VLL（VPLS/VLL over GRE）、EVN和OTV這么幾種。都可以用來實(shí)現(xiàn)TRILL網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)。

唯一需要說明的是，對(duì)于釜底抽薪派來說，它的L2 over L3封裝的就是普通的二層以太網(wǎng)報(bào)文。而對(duì)于TRILL來說，如果要實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的大二層網(wǎng)絡(luò)，那么要保證兩個(gè)數(shù)據(jù)中心的TRILL網(wǎng)絡(luò)是在同一個(gè)TRILL域，所以在L2 over L3時(shí)，需要把完整的TRILL報(bào)文（包括外層二層頭）一起封裝之后傳輸?shù)綄?duì)端。

以VPLS為例，在傳輸TRILL報(bào)文的時(shí)候，整個(gè)封裝結(jié)構(gòu)就會(huì)是這個(gè)樣子：

（對(duì)于TRILL來說，還有另外一種互聯(lián)方式，就是在數(shù)據(jù)中心的出口處先終結(jié)掉TRILL報(bào)文，只取出用戶原始二層報(bào)文再進(jìn)行隧道封裝和傳輸，但是這樣的話，實(shí)際上兩側(cè)的TRILL網(wǎng)絡(luò)是相互獨(dú)立的，因而就不是大二層網(wǎng)絡(luò)，VM也無法在兩個(gè)TRILL網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行遷移）

3      瞞天過海派的跨數(shù)據(jù)中心互聯(lián)方案

瞞天過海派面對(duì)跨數(shù)據(jù)中心的情況時(shí)，情不自禁的要樂出聲來。

“哈哈哈，為了跨數(shù)據(jù)中心的大二層，你們都累死了吧？看哥哥的！”

然后……

瞞天過海派就去睡覺了！

為啥他們這么悠閑？

還記得瞞天過海派（VXLAN/NVGRE等）的核心思想不？

瞞天過海派通過把原始二層報(bào)文進(jìn)行隧道協(xié)議封裝后，在承載網(wǎng)絡(luò)中透明傳輸，完全忽略中間網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)，把整個(gè)承載網(wǎng)絡(luò)虛擬成一臺(tái)“巨大無比的二層交換機(jī)”， 每一臺(tái)主機(jī)都是直接連在這臺(tái)“巨大交換機(jī)”的一個(gè)端口上。而承載網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)如何轉(zhuǎn)發(fā)都是這臺(tái)“巨大交換機(jī)”內(nèi)部的事情，主機(jī)完全無需關(guān)心。

所以，無論是在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)，還是跨數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于瞞天過海派來說，統(tǒng)統(tǒng)是承載網(wǎng)絡(luò)（“交換機(jī)”）的一部分，壓根就不需要關(guān)心細(xì)節(jié)。

就以VXLAN為例，VTEP把VM A的原始數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行VXLAN封裝后（MAC in UDP），它就是一個(gè)普通的IP報(bào)文而已（源地址是本VTEP的地址，目的IP地址是VM B所在的VTEP），中間網(wǎng)絡(luò)無論用什么技術(shù)，只要能把報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到目的地的VTEP就可以了。

所以說，瞞天過海派是天然可以支持跨數(shù)據(jù)中心的大二層網(wǎng)絡(luò)的。在這種架構(gòu)下，無論VM是在本數(shù)據(jù)中心內(nèi)遷移，還是跨數(shù)據(jù)中心遷移，都無需變更IP地址。