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沙尔克04美因茨:路由透明協議(TRILL)的介紹

透明協議是IETF推薦的連接層網絡標準,簡稱TRILL,它具有很高的重要性,因為大型數據中心開始利用以太網光纖通道等新技術將存儲傳輸和IP傳輸融合到以太網連接上,而標準的生成樹協議(STP)將不再適合融合網絡或超...
透明協議是IETF推薦的連接層網絡標準,簡稱TRILL,它具有很高的重要性,因為大型數據中心開始利用以太網光纖通道等新技術將存儲傳輸和IP傳輸融合到以太網連接上,而標準的生成樹協議(STP)將不再適合融合網絡或超大型數據中心的擴展,這就需要透明協議來支持了。
 
一、以前我們一般采用STP,其的弱點是它是在超小型集線器年代設計的,其年代甚至在交換機之前。雖然STP有幾種分類型,但是從設計上來說,它的設計是確保到一個特定點的連接只有一個路徑。STP的目標是創建一個無環路的架構。當然,幾乎所有網絡都有冗余路徑。
 
通過STP,所有這些冗余路徑都被阻止了。隨著環境的擴張,多個路由器和更多的路徑被加入到架構中,但是STP仍然會阻止所有路徑,只留下一個路徑。
 
二、當活躍路徑發生故障的時候,網絡必須在新路徑上重新融合。在大型網絡中,重融合過程需要花費幾秒鐘時間。雖然這看起來還可以為標準IP通信所接受,但是對于存儲或融合網絡來說就不可接受了,特別是那些有虛擬環境的網絡,STP的另一個弱點就是從網絡帶寬的角度來看STP并不是非常有效率。
 
三、首先,所有被阻止的路徑都代表著閑置的帶寬。單位帶寬的增加意味著有越來越多的帶寬沒有得到利用。其次,活躍路徑可能并不是兩個設備之間最有效或最短的通信路徑。
 
其實,STP上的數據經常采用的是網絡上的"優美路徑"而不是直接的或最短的可用路徑。這個缺點不僅會影響存儲,對虛擬環境下實時虛擬機遷移也是不利的。將虛擬機或應用程序遷移到另一個服務器可能需要通過幾個路徑和交換機,而次優的路徑選擇只會使性能變得更差。虛擬機(VM)遷移也需要同主路徑上的其他傳輸相競爭。實際上,許多大型虛擬環境會設置一個專用的VM遷移網絡。
 
四、如果利用好前述被阻止的路徑,也就是說通過原先被STP閑置的路徑來遷移虛擬機,那么事情將簡單許多,TRILL的一個目標就是尋找最短可用路徑并利用這個路徑。要做到這一點需要了解整個拓撲以及當時當下的網絡利用情況。
 
在生成樹設計的年代,集線器/交換機硬件不能存儲整個網絡的設置情況,其結果是,每個路徑,無論是活躍的還是非活躍的,都必須可以處理峰值負荷。TRILL"知道"整個架構并知曉如何有效利用這個架構,因此網絡可以得到更有效的利用,不需要每個單元都可以處理峰值負荷。
 
五、TRILL實際上將網絡負荷分解到多個路徑上,從而更有效地利用網絡帶寬。通過在L2網絡上增加多路徑功能,TRILL解放了網絡帶寬并使得L2網絡更加具有彈性和更加適合虛擬化環境,由于以前沒有TRILL,大多數網絡受限于STP的限制,必須構建多層網絡,也就是邊緣或訪問層的第二層架構以及聚合層的第三層網絡。最后,再在網絡架構的其他層設置核心路由協議。這是過去十多年來網絡設計的主要方式。
 
六、這種設計的想法是在STP的限制范圍內將第二層網絡分區到其他層。這樣,在發生故障或需要重新融合傳輸的時候,重計算過程可以保持在可以接受的時間范圍內,這種方式的缺點就是這種類型的網絡的成本比較高。
 
首先,第三層或路由端口要比第二層交換端口更貴。你部署得越多,架構的成本就越高。在環境中引入第三層網絡的第二個缺點就是它很復雜,需要持續的跟蹤和管理。對于如今專業分工越來越細的IT人員來說,復雜性是應該避免的。
 
七、這種設計也使得動態數據中心難以實現隨需服務的目標。在有第三層的情況下,將帶寬從第二層網絡遷移到其他層網絡需要細致的規劃,而且靈活性受到限制。由于這種因素,在部署實施第三層網絡后,它只能適用于相對較小的規模,而且大部分情況下,數據中心需要面對STP的低效性。
 
隨著融合網絡繼續發展和擴展,生成樹的限制將越來越突出,而連接重融合所需的時間將成為更大的挑戰,尤其是對存儲或虛擬服務器架構。FCoE要求無損的以太網傳輸。
 
八、融合增強型以太網和DCB可以提供無損的以太網。除了帶來L2多路徑功能外,TRILL還使得多躍點FCoE成為可能,因此通過TRILL,管理員和工程師有機會在數據中心中采用更復雜的技術,隨著FCoE市場滲透率的提高,企業存儲將開始加入IP網絡的其他協議。利用FCoE和DCB進行融合的結果就是架構的效率提高,同時它們所能連接的端點的數量至少可以翻一倍。
 
利用TRILL的虛擬化技術可以使得環境更加動態化。總而言之,網絡融合使得數據中心更加大型化、更加富有彈性,這也是我們想要的結果,看到這里相信有少人開始考慮對網絡進行改造,只要你做好必要的準備,那么就一定會成功的。
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