网络虚拟化以不变应万变 应对企业园区网新挑战(1)(2)

交换机堆叠技术

交换机堆叠是将多于两台的交换机组合起来实现共同工作，以便在有限的空间内提供尽可能多的端口，形成一个可管理的堆叠单元系统。

最初应用堆叠的意图是为了增加交换机级联的带宽，采用专用堆叠接口，提供超于级联方式的带宽。同时整个堆叠单元可以作为一个整体系统来进行管理，即实现堆叠方式将多台交换机虚拟成为一台交换机来进行管理。

专用堆叠接口通常采用专用线缆，此线缆长度一般较短，这对设备的实际部署带来限制。为了克服这一限制，新的堆叠方式也可以使用普通业务端口来实现，并可以采用多个业务端口捆绑以增加堆叠带宽。业务端口堆叠可使用光纤进行连接，最长距离可达100公里。(堆叠接口其实也是以太网接口，可以理解为一种特殊的业务端口。)

随着堆叠技术的进一步发展，行业技术专家将盒式接入交换机的堆叠技术引入到框式交换机领域，在网络核心层引入该技术。如果将框式交换机理解为多个盒式交换机堆叠的话，那么框式交换机堆叠则组成更大的交换机单元。但是，核心交换机应用堆叠技术，通常并不是为了扩展端口的容量，而是利用堆叠的易管理与负载分担的特点。

交换机堆叠在技术层面上研发比较简单，目前业界主流厂商基本都支持。

路由器集群技术

集群技术的产生，主要有两方面原因：首先，单台设备的容量已经发展到极限;其次，超级节点的产生使得网络结构更趋复杂，运维管理的难度也随之增大。

路由器集群技术通过路由器内部交换矩阵将多个业务机框互联起来，形成一套逻辑上统一的路由器系统单元。应用集群技术极大的扩展了路由器的容量，从而突破了单机容量在技术与工艺上的限制。同时，由于路由器集群对外标识为一台路由器，使得网络拓扑和路由策略制订变得简单和清晰，维护管理也更加方便快捷。

路由器集群在技术层面上研发比较复杂，目前业界主流厂商只有Cisco、Huawei和Juniper支持。

交换机的集群技术

作为高端核心路由器的一项技术，它的稳定性和可靠性在设计之初就被考虑的非常周全。相对交换机堆叠技术而言，集群技术由于采用交换网互联，数据流转发路径短，使得转发效率更高，而且时延和抖动进一步缩小。

目前业界主流厂商只有Huawei支持交换机集群技术。

一虚多

网络设备一虚多技术就是将一台物理设备虚拟成两台或者更多台设备达到网络部署更加灵活，网络资源调配更加合理的目的。

VLAN或者VRF可以简单认为也是一虚多虚拟化。但笔者这里要谈的是整个设备系统的虚拟化，称为VS(虚拟系统)。不同于VLAN或者VRF，VS(虚拟系统)将一台设备从硬件资源上虚拟成多台设备，每一台虚拟设备都拥有独自的硬件资源，包括端口、内存、CPU等，不仅仅是端口隔离或者转发表项的隔离。实际上，设备系统的虚拟化之后，每个虚拟设备还可以再配置VLAN 或者VRF，进行逻辑隔离，这样与普通物理设备一样。

设备一虚多这项技术使得网络部署和管理更加灵活。例如，当把企业的区域分为办公网接入区、生产网接入区、安全隔离区、数据中心核心区时，每个区域都要与其他区域进行隔离。

此时可以在核心交换机上采用一虚多虚拟化技术，将一台核心交换机虚拟成若干台设备，每台虚拟交换机被分配给某个区域。这样相当于为每个区域都部署了一台核心交换机。通常，这被称为横向虚拟化。

再例如，通常一个园区网络都会按照三层架构来进行部署，即核心层、汇聚层和接入层。核心交换机负责高速交换，汇聚交换机除负责汇聚各接入交换机外，还负责部署业务，如网关、安全策略、流量监控等。对于在一座楼宇内的部署来说，所有接入交换机都双归到中心机房进行汇聚，此时可将核心交换机一虚多虚拟化为若干台设备，将一部分虚拟设备用作汇聚交换机。这样，不但汇聚交换机拥有高性能、高可靠的核心交换机硬件资源，还极大方便了业务部署和管理以及网络资源的整体调配。通常，这被称为纵向虚拟化。

网络设备一虚多技术难度比较高，一般是在高端核心设备上应用。目前业界只有思科和华为拥有此项技术。思科在其数据中心交换机上实现设备一虚多，称为VDC。华为在其数据中心交换机上实现设备一虚多，称为VS。思科VDC目前支持1到4虚拟化，即1台设备虚拟成4台。华为VS目前支持1到8虚拟化，即1台设备虚拟成8台。实际上设备虚拟化的能力依赖于设备硬件资源和软件架构。硬件资源越大，软件结构化越细，虚拟化能力就越强。