網(wǎng)絡(luò)管理員會(huì)采用不同的方法來設(shè)計(jì)高性能網(wǎng)絡(luò)。在某些時(shí)候，問題的關(guān)鍵在于扁平的2層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，這可能會(huì)比較難管理。而這正是虛擬集群交換能夠發(fā)揮作用的位置。通過使用虛擬機(jī)架技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)可以像管理一個(gè)交換機(jī)一樣管理多個(gè)交換機(jī)。

UCLA Laboratory of Neuro Imaging (LONI)正是高性能計(jì)算數(shù)據(jù)中心的定義。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室專注于人腦圖，同時(shí)不斷地將掃描數(shù)據(jù)添加到千萬億字節(jié)大小的成像數(shù)據(jù)庫中，有將近1,000名研究人員一直使用這個(gè)數(shù)據(jù)庫來嘗試了解和處理諸如老年癡呆癥和精神分裂癥疾病。有數(shù)以百計(jì)的研究人員會(huì)隨時(shí)連接數(shù)據(jù)庫，處理從20MB到上百千兆字節(jié)的數(shù)據(jù)集。

與大多數(shù)依賴高性能計(jì)算的公司一樣，LONI實(shí)現(xiàn)了一個(gè)無阻塞的扁平2層網(wǎng)絡(luò)，其中所有的服務(wù)器機(jī)架都直接相連。但是，LONI的信息技術(shù)主管David Hasson發(fā)現(xiàn)，他所需要的管理功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一個(gè)簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)云所具備的功能，而解決方法就是虛擬集群交換技術(shù)。虛擬群集交換是通過虛擬機(jī)架將大量的頂級(jí)機(jī)架交換機(jī)作為一個(gè)整體進(jìn)行管理的一種技術(shù)。

“雖然扁平網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)之前是有效的，而且是可管理的，但是問題是來自一個(gè)機(jī)架的服務(wù)器可能會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)中心的其他部分的性能產(chǎn)生負(fù)面影響；而且也很難輕松地確定機(jī)架中哪些部分出現(xiàn)了問題，”Hasson解釋道。

因此，Hasson購買了Juniper的EX系列交換機(jī)，其虛擬機(jī)架功能是這些交換機(jī)的一個(gè)重大的賣點(diǎn)。

“通過虛擬機(jī)架，像是我們擁有了一個(gè)扁平網(wǎng)絡(luò)，而它實(shí)際上是運(yùn)行在3層上的。我們的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫聦?shí)上比過去更加復(fù)雜。但是將機(jī)架交換機(jī)作為1個(gè)或者2個(gè)邏輯機(jī)架進(jìn)行管理，這大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)管理，”Hasson說道。

雖然幾乎每個(gè)主流網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商現(xiàn)在都提供了不同名稱的類似技術(shù)，但是它們都具有相同的目標(biāo)：將不同的交換機(jī)通過一個(gè)虛擬背板整合為一個(gè)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。有些供應(yīng)商提供了一些使用現(xiàn)有10千兆以太網(wǎng)端口來創(chuàng)建這個(gè)虛擬背板的設(shè)備，而另外一些供應(yīng)商則使用一個(gè)專用的虛擬機(jī)架端口。

數(shù)據(jù)中心和虛擬化需要扁平網(wǎng)絡(luò)和虛擬機(jī)架

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)和虛擬化的增長(zhǎng)給高性能以太網(wǎng)提出了新的要求。在過去，網(wǎng)絡(luò)工程師借助于模塊化機(jī)架交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)高性能以太網(wǎng)交換，因?yàn)樗鼈兛梢詫⒍鄠€(gè)端口整合到一臺(tái)設(shè)備上。這使得低延遲和快速吞吐的實(shí)現(xiàn)成為可能，因?yàn)榱髁恐恍枰┻^在模塊化機(jī)架中的高性能背板。這些模塊化交換機(jī)對(duì)于管理員而言也相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)管理控制臺(tái)就可以管理無數(shù)的端口。

然而，將大量的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器連接到自身機(jī)架的一個(gè)模塊化交換機(jī)上，其成本是很昂貴的，因此具有固定成型因素的頂級(jí)機(jī)架交換器成了一個(gè)更為簡(jiǎn)單的選擇。但這種分層的方法并不太適合在動(dòng)態(tài)的虛擬環(huán)境中使用。

“如果一個(gè)組織能限制虛擬機(jī)的移動(dòng)，那么它可以將90%的工作負(fù)載虛擬化，而仍然運(yùn)行在在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。然而，為了?shí)現(xiàn)除了服務(wù)器整合之外的虛擬化好處，工作負(fù)載還必須具備高度移動(dòng)性，并且需要某種新型網(wǎng)絡(luò)，”Yankee Group資深副總裁和著名研究人員Zeus Kerravala說道。而這種新型網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)扁平的2層網(wǎng)絡(luò)。