思科、惠普和其他廠商正在發(fā)動(dòng)一場(chǎng)史詩(shī)般的戰(zhàn)爭(zhēng)，也就是為了奪取數(shù)據(jù)中心控制權(quán)的戰(zhàn)爭(zhēng)，但是與此同時(shí)，他們也正在聯(lián)手推進(jìn)新的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)將能夠讓日益虛擬化的IT數(shù)據(jù)中心的管理工作變得更加輕松。

由于數(shù)據(jù)中心內(nèi)虛擬機(jī)數(shù)量的爆炸式增長(zhǎng)所引發(fā)的嚴(yán)重的管理問(wèn)題，已經(jīng)令傳統(tǒng)的管理物理服務(wù)器和交換機(jī)的方法無(wú)所適從，而設(shè)計(jì)IEEE 802.1Qbg和802.1Qbh規(guī)范就是想要解決這些問(wèn)題。簡(jiǎn)而言之，這些新出的標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)把沉重的策略、安全和管理流程負(fù)載從網(wǎng)卡(NIC)和刀片服務(wù)器的虛擬機(jī)上卸下來(lái)，重新歸還給連接存儲(chǔ)和計(jì)算資源的物理以太網(wǎng)交換機(jī)。

這些IEEE標(biāo)準(zhǔn)草案自稱(chēng)具有一種叫做虛擬以太網(wǎng)端口聚合(VEPA)的功能，這是物理和虛擬交換機(jī)功能的一種擴(kuò)展，旨在消除數(shù)據(jù)中心需要管理的大量的交換要素。采用這些規(guī)范將能夠讓服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)管理員的管理工作變得輕松，因?yàn)樗鼈儨p少了需要管理的要素?cái)?shù)量，減少了規(guī)格參數(shù)表的實(shí)例數(shù)量——例如交換地址表、 安全與服務(wù)屬性策略，以及配置參數(shù)等。

“不過(guò)在hypervisor和網(wǎng)絡(luò)之間需要有一種通信方式，”企業(yè)系統(tǒng)集團(tuán)的分析師Jon Oltsik說(shuō)。“只要你開(kāi)始考慮到在一臺(tái)物理服務(wù)器上運(yùn)行數(shù)十個(gè)虛擬機(jī)有多復(fù)雜時(shí)，你就會(huì)明白再摻雜上數(shù)據(jù)中心的交換時(shí)，情況會(huì)有多么復(fù)雜。”

但是，給hypervisor或者主機(jī)增加這樣一種智能，也可能會(huì)給服務(wù)器額外增加大量的網(wǎng)絡(luò)處理負(fù)載，Oltsik說(shuō)。它還可能把管理MAC地址表、路徑校正策略和過(guò)濾器等任務(wù)復(fù)制給各個(gè)端口和/或虛擬機(jī)等等。

“假如交換機(jī)已經(jīng)具備了所有這些智能化得功能，那我們?yōu)楹芜€要在不同的地方再做一遍這種事情呢?”Oltsik問(wèn)道。

VEPA是通過(guò)讓一臺(tái)物理端站與外部交換機(jī)合作，提供多個(gè)虛擬端站和虛擬機(jī)以及外部網(wǎng)絡(luò)之間的橋接來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能的。這將能減少刀片服務(wù)器上為了儲(chǔ)存和處理每一種駐留在外部數(shù)據(jù)中心交換機(jī)上的功能——例如安全、策略和訪(fǎng)問(wèn)控制列表(ACL)而設(shè)置虛擬機(jī)的需要。

深入剖析IEEE標(biāo)準(zhǔn)草案

802.1Qbg和bh規(guī)范都是為了擴(kuò)展虛擬數(shù)據(jù)中心交換機(jī)和終端站NIC的功能，尤其是要處理虛擬機(jī)的繁衍和遷移。參與IEEE bg和bh規(guī)范制定的官員們引用Gartner的數(shù)據(jù)稱(chēng)，到2012年，數(shù)據(jù)中心全部工作負(fù)載的50%都將被虛擬化。

參與bg和bh規(guī)范制定工作的廠商有3Com、Blade網(wǎng)絡(luò)科技、Brocade、Dell、Extreme、IBM、英特爾、Juniper和 Qlogic。盡管這并不是首次處理虛擬數(shù)據(jù)中心問(wèn)題的IEEE規(guī)范，不過(guò)bg和bh可以說(shuō)是對(duì)適用于VLAN的IEEE 802.1Q規(guī)范的增補(bǔ)，由802.1數(shù)據(jù)中心橋接與互通工作組負(fù)責(zé)審查。

據(jù)參與這兩項(xiàng)IEEE標(biāo)準(zhǔn)制定工作的人士透露，Bg和bh標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將在2011年中期獲批，不過(guò)預(yù)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品可能會(huì)在今年晚些時(shí)候問(wèn)世。具體而言，bg標(biāo)準(zhǔn)處理邊緣虛擬橋接：這是一個(gè)物理終端站的環(huán)境，該終端站包含有多個(gè)分享橋接LAN的虛擬終端站。VEPA允許一個(gè)外部橋——或者交換機(jī)——執(zhí)行虛擬機(jī)間幀的U型轉(zhuǎn)發(fā)，而802.1Q標(biāo)準(zhǔn)橋或交換機(jī)則不是為此而設(shè)計(jì)的。

“在一個(gè)橋上，假如需要向橋上發(fā)送一個(gè)幀的端口和橋接的端口是同一個(gè)，那么通常情況下，交換機(jī)會(huì)丟掉這個(gè)包，”惠普ProCurve的CTO、IEEE 802.1工作組副主席兼VEPA作者之一的Paul Congdon說(shuō)。“但是VEPA就能以U型回發(fā)模式將此幀轉(zhuǎn)發(fā)到發(fā)送它上橋的那個(gè)端口，也就是說(shuō)數(shù)據(jù)包可以發(fā)出去再折返回來(lái)。”

Congdon說(shuō)，VEPA不會(huì)修改以太網(wǎng)幀格式，只是仿照交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)行為而已。但是VEPA本身的功能是有限的，所以惠普把VEPA協(xié)議與思科的VN-Tag協(xié)議相結(jié)合，用于服務(wù)器/交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)、管理與維護(hù)，支持在同一端點(diǎn)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)虛擬交換機(jī)和多個(gè)VEPA的功能。

這就需要為bg標(biāo)準(zhǔn)制定通道計(jì)劃，通道計(jì)劃是基于思科和VMware所創(chuàng)建的VN-Tag規(guī)范之上的，可制定策略允許虛擬機(jī)的遷移。這種多通道能力會(huì)給發(fā)送幀貼上一個(gè)標(biāo)簽，以識(shí)別到底是哪個(gè)虛擬機(jī)發(fā)送的幀。

但是還需要另外一項(xiàng)擴(kuò)展，來(lái)允許用戶(hù)部署遠(yuǎn)程交換機(jī)——而不是和服務(wù)器機(jī)柜相鄰的那些交換機(jī)——作為虛擬環(huán)境的策略控制交換機(jī)。這就是802.1Qbh起作用的地方：它允許邊緣虛擬橋復(fù)制幀到多個(gè)虛擬通道上以便發(fā)送給一組遠(yuǎn)程端口。這樣一來(lái)，用戶(hù)便能夠利用瀑布式的串聯(lián)端口靈活地設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，更有效地為多播、廣播和單播幀分配帶寬。

思科的技術(shù)帶頭人Joe Pelissier說(shuō)，bh的端口擴(kuò)展能力允許管理員在將策略、ACL、過(guò)濾器、QoS和其他參數(shù)委托給虛擬機(jī)時(shí)可以選擇交換機(jī)。端口擴(kuò)展塢安放在刀片機(jī)柜的背板或者個(gè)別刀片上，其行為和控制交換機(jī)的線(xiàn)速卡類(lèi)似。

“這將極大地減少需要管理的硬件數(shù)量，簡(jiǎn)化管理流程，因?yàn)榭刂平粨Q機(jī)可以完成所有的工作，”Pelissier說(shuō)。

不過(guò)bg和bh標(biāo)準(zhǔn)依然有所缺失，那就是為自動(dòng)配置去發(fā)現(xiàn)協(xié)議，Pelissier說(shuō)。802.1工作組中的某些人傾向于使用現(xiàn)有的邏輯鏈接發(fā)現(xiàn)協(xié)議(LLDP)，而其他人，包括思科和惠普在內(nèi)，則傾向于為此任務(wù)定義一個(gè)新的協(xié)議。

“LLDP在可攜帶的數(shù)據(jù)量上、如何快速攜帶數(shù)據(jù)上是有限的，”Pelissier說(shuō)。“我們需要的是一個(gè)能夠攜帶10KB到100KB數(shù)據(jù)的協(xié)議，能夠更快地發(fā)送數(shù)據(jù)，而不是每秒只能發(fā)一個(gè)1500字節(jié)的幀。而且LLDP還不具備拆包功能。我們希望有這種功能可以將數(shù)據(jù)分拆到多個(gè)幀里去。”

思科、惠普稱(chēng)雙方正在同步進(jìn)展

思科和惠普是這兩項(xiàng)IEEE標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)程的主要支持者，盡管思科因?yàn)檫M(jìn)入了惠普的傳統(tǒng)服務(wù)器領(lǐng)域而備受指責(zé)，而惠普也正在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，試圖控制數(shù)據(jù)中心，將其轉(zhuǎn)向虛擬化的方向。

思科和惠普都稱(chēng)他們的VEPA和VN-Tag/多通道及端口擴(kuò)展協(xié)議是彼此互補(bǔ)的，不過(guò)還是有報(bào)道說(shuō)他們的技術(shù)史相互競(jìng)爭(zhēng)的，彼此都想實(shí)現(xiàn)同一件事：減少可管理的數(shù)據(jù)中心組件的數(shù)量，在NIC、服務(wù)器和交換機(jī)管理之間劃定一條清晰的界線(xiàn)。

雖然Congdon承認(rèn)，他最初提出VEPA就是為了替代思科的VN-Tag技術(shù)，但是兩種技術(shù)相結(jié)合表現(xiàn)了“一種很好的、相互為基礎(chǔ)的層級(jí)架構(gòu)，在其中虛擬機(jī)和VEPA形成較低級(jí)的實(shí)現(xiàn)層，你可以由此轉(zhuǎn)向使用更復(fù)雜的解決方案，比如思科的VN-Tag。”

這些標(biāo)準(zhǔn)似乎已獲得了業(yè)界的廣泛支持。

“我們相信這是一條正確的道路，”Juniper的數(shù)據(jù)中心高級(jí)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Dhritiman Dasgupta說(shuō)。“這是把網(wǎng)絡(luò)放在了本應(yīng)屬于它的地方，也就是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上。網(wǎng)絡(luò)需要知道一切事如何進(jìn)行的。”