802.1Qbg、802.1Qbh、802.1BR、VN-Tag的技術(shù)比較

發(fā)布時(shí)間: 2012/9/7 0:19:35

目前在計(jì)算虛擬化與網(wǎng)絡(luò)虛擬化的邊界，出現(xiàn)了若干技術(shù)體系： 802.1Qbg，802.1Qbh，802.1BR和Cisco VN-Tag，其目的均是為了解決虛擬機(jī)與外部虛擬化網(wǎng)絡(luò)對(duì)接、關(guān)聯(lián)和感知的問(wèn)題。本文在簡(jiǎn)述這幾種技術(shù)框架基礎(chǔ)上對(duì)各自異同進(jìn)行比較，以使讀者能夠了解到不同技術(shù)的差異。

一、技術(shù)簡(jiǎn)述

表1 各項(xiàng)技術(shù)的簡(jiǎn)要信息

1.802.1Qbg

802.1Qbg在轉(zhuǎn)發(fā)上除了兼容傳統(tǒng)的vSwitch功能的VEB模式(Virtual Ethernet Bridging)，還有另外兩種獨(dú)特模式，VEPA（Virtual Ethernet Port Aggregator，這種模式也稱(chēng)為basic VEPA模式）和Multi-Channel。

VEB模式就是服務(wù)器內(nèi)的vSwitch具備相對(duì)全面的網(wǎng)絡(luò)功能，如圖1所示。VEB模式下服務(wù)器內(nèi)部同一VLAN內(nèi)的VM(Virtual Machine 虛擬機(jī))之間信息交互直接通過(guò)vSwitch，而不必經(jīng)過(guò)外部網(wǎng)絡(luò)。這種模式下服務(wù)器內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)與外部物理網(wǎng)絡(luò)相對(duì)獨(dú)立，只是標(biāo)準(zhǔn)化連通而已。服務(wù)器內(nèi)部的vSwitch也是一個(gè)網(wǎng)元，這種方式極大增加了網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)元數(shù)量，使得虛擬化環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大。

圖1 VEB模式: 網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)入服務(wù)器

VEPA模式是一種簡(jiǎn)單修改了VEB功能的模式，如圖2所示，VEPA組件從VM接收到數(shù)據(jù)后，首先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到上行接口，即外部網(wǎng)絡(luò)接口上去，如此充分利用外部網(wǎng)絡(luò)的硬件能力和高級(jí)特性。如果是服務(wù)器內(nèi)部同一VLAN內(nèi)的VM間通信，數(shù)據(jù)也需要先轉(zhuǎn)發(fā)出去，再?gòu)木W(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)回服務(wù)器內(nèi)尋找對(duì)應(yīng)的目的VM。這種方式簡(jiǎn)化了服務(wù)器的vSwitch功能，并使VEPA與外部網(wǎng)絡(luò)的硬件處理結(jié)合起來(lái)，使內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)從邏輯上作為外部端口的擴(kuò)展器，看起來(lái)似乎是外部網(wǎng)絡(luò)的功能延伸到了服務(wù)器內(nèi)，所有VM對(duì)應(yīng)到一個(gè)物理的網(wǎng)絡(luò)端口。這種方式下對(duì)廣播/組播的處理相對(duì)復(fù)雜，數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入服務(wù)器后，由VEPA部件進(jìn)行廣播和組播的復(fù)制。

圖2 VEPA模式: 服務(wù)器內(nèi)支持部分網(wǎng)絡(luò)功能

Multi-Channel是一種更加簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，這種架構(gòu)消除了服務(wù)器內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)特征，而以邏輯通道的形式將VM間接連通到了外部物理網(wǎng)絡(luò)上。最佳的方式就是一個(gè)VM接在一個(gè)通道上，每個(gè)通道單獨(dú)終結(jié)在物理交換機(jī)上，終結(jié)點(diǎn)作為交換機(jī)的虛擬端口(vPort)。這種模式的廣播/組播處理比較集中，如果每個(gè)VM連接到一個(gè)vPort下，則到多個(gè)VM的廣播/組播需要由外部物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備復(fù)制，將報(bào)文復(fù)制到各個(gè)VM對(duì)應(yīng)的vPort，然后通過(guò)各個(gè)通道進(jìn)入服務(wù)器，服務(wù)器內(nèi)不需要再對(duì)報(bào)文進(jìn)行處理，直接基于通道送給VM。

圖3 Multi-Channel模式: 網(wǎng)絡(luò)功能只在服務(wù)器外部

2.802.1Qbh/802.1BR/VN-Tag

802.1Qbh作為DCB數(shù)據(jù)中心協(xié)議族之一，由Cisco提出，目前已經(jīng)終止，Cisco另外提出了802.1BR協(xié)議，兩者在細(xì)節(jié)上有較大差異，但是原理上一致。VN-Tag是Cisco的私有技術(shù)，曾經(jīng)在IEEE提出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間討論后被廢除，目前仍在Cisco自己的解決方案中使用。

Cisco提出的這幾種技術(shù)，都是從網(wǎng)絡(luò)角度，將網(wǎng)絡(luò)的功能、邏輯進(jìn)行延伸，進(jìn)入服務(wù)器并與虛擬化技術(shù)連接，在標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)里稱(chēng)為PE，Port Extender，在其私有技術(shù)實(shí)現(xiàn)里稱(chēng)為FE， Fabric Extender。在虛擬化的角度上，PE/FE與802.1Qbg的Multi-Channel功能非常相似，PE/FE作為可擴(kuò)展部件是可以級(jí)聯(lián)的，并且Cisco也專(zhuān)門(mén)定義了這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備形態(tài)，實(shí)際上Multi-Channel 的部件也是可以級(jí)聯(lián)的，但是HP并不強(qiáng)調(diào)Multi-Channel部件的實(shí)物形態(tài)(從網(wǎng)絡(luò)性能、密度不斷增強(qiáng)的角度看，HP認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無(wú)需以一個(gè)擴(kuò)展器出現(xiàn))；所不同的是PE/FE將組播/廣播功能進(jìn)行了性能的優(yōu)化，如圖4所示，PE/FE可以在每一級(jí)上逐步進(jìn)行組播/廣播的復(fù)制，從而減輕網(wǎng)絡(luò)端的復(fù)制壓力，圖3的Multi-Channel則是網(wǎng)絡(luò)端進(jìn)行組播/廣播復(fù)制。