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机械网站建设:透过90时代网络架构看可扩展性——云网络应有特点
作者:管理员    发布于:2020-06-12 05:48   文字:【】【】【
透过90时代网络架构看可扩展性——云网络应有特点 跟着可扩展或者云中间架构年代的降临,大家今天采用的架构常识标明:实在的根底架构须要更多时分是统一的(相同的协定,类似的存储模型,类似的核算模式),但也是愈加动静和愈加扩展化的。这就引出了大家常说的“宠物和奶牛模式”。可怜的是,网络架构仍是被作为宠物模式,“被承受”的模式仍是试图将正在利用的,脆弱的,静态的设计模式始终到新的,可扩展式的,更少客制化的环境。

本问讨论了Calico项意图意图,以及评论了用从上世纪90时代以来开展起来的网络架构,三层网络模型,L2与L3层转发模式,论证了怎么基于现有根底,经过采用新兴的 奶牛模式 ,来完成云网络架构的可扩展性和高性能。

最近,有大量对于Calico项意图讨论,可是大大都讨论只是围绕着经过把现有互联网根底架构应用到来完成扩展性和简化网络架构来进行的。

然而,当审视这个项目时,仍是有一局部人会用我称之为 经典企业镜头 的方式来进行,这种方式将会对Calico项目带来误解,或者将传统网络模型应用到Calico上。其缘故原由在于Calico是从一个十分差别的视角开展而来的,因而用传统模式来分析它纷歧定能奏效。

这些误解集中在三点,下面我会逐点打开。在此之前,我仍是要指出,在可扩展式架构办法和经典企业架构办法之间仍是有哲学根本概念上的不同。

提起经典企业架构办法,一些特质包含:当企业数据中间建设时,体系将会长时间运转并且很好地自包括(self-contained);每一个应用都会有各自的须要,因而会有十分客制化的架构设计,或者说架构模板会十分多;有必要要在增长的杂乱度和架构活络度之间寻觅最佳点;由于须要常常是静态的,因而,最佳点根本上需要正当的妥协。

跟着可扩展或者云中间架构年代的降临,大家今天采用的架构常识标明:实在的根底架构须要更多时分是统一的(相同的协定,类似的存储模型,类似的核算模式),但也是愈加动静和愈加扩展化的。这就引出了大家常说的 宠物和奶牛模式 。可怜的是,网络架构仍是被作为宠物模式, 被承受 的模式仍是试图将正在利用的,脆弱的,静态的设计模式始终到新的,可扩展式的,更少客制化的环境。显着的,向一个脆弱的,静态网络模式注入可扩展性必将带来新的 应战 。在Calio项目中,大家将在网络上采用更多的 奶牛 模式,实践上,从云中其它模块(可扩展式,十分动静的,单一设计模式)中学习驱动 (drivers),从而整组成扩展性很好,能够用于的网络模块。大家置信这是一条通向云、可扩展环境的可选路途,它放弃了没必要要的杂乱性,从而带来了动静和扩展性。

真正为我们所知的是Calico是可扩展架构,因而,比overlay方式更有用。可是更重要的是,关于一般的利用场景十分有用,只对有必要的场景添加相应的杂乱度。100%的纯正架构功用设计相对于简单,只需你其实不在意杂乱度带来的操作上的艰难。现在的方法是为差别子网采用差别的架构,在尽可能不碰到麻烦的状况下带来最佳的效果。大家置信Calico项目正式朝着这个方向努力的。

对于Calico,最主要的三点倡议是:

L3 vs. L2 and overlays vs. native

最近几个项目,大家听到大量对于 Calico为了可扩展性回归了L2 ,或者 Calico利用microsegmentation模式(一种从L3路由架构看起来更像L2层的模式) 。这两种说法,稠浊了两个概念:

网络上转发量子(quata)是什么?或者说转发体系基于基层包的哪一个比特? 网(fabric)中是什么把转发节点整组成一个大网络

让大家分开讨论。

网络中什么是转发量子?

今天在可扩展或者云架构中,大局部应用发生的数据包都是IP包。如果发现非IP包(或者IP相关,像 ICMP),那我就可能要拍砖了。。。IPX, NetBEUI, EtherTalk, Banyan Vines, ATM, and DECNet 等体系现已过期很久了 (我猜DECNet 有可能在一些暗黑角落依然会生计一段工夫). 当人们提到 我需要L2网络 时分,更多时分意味着 我需要一个私有IP网络 或者 我不想为了这个应用扭转从上世纪90时代就利用的架构 。(好吧, 上世纪90时代令人窒息的, 三层成婚蛋糕似的网络回归。)

由于IP是大家现在利用网络的原子(quata),因而利用它当做转发模式才有含义。IETF挑选L2OL3打包模式(PWE3,L2VPN等等),其缘故原由就是:L3是现实中的规范,为什么不利用现实规范,在此之上打包呢(传统的L2)。可是他们忘怀了,这种想问题的办法会走向死弄堂,就好像将基于Ether的IP包包装在VXLAN上似的,有含义吗?功率能够承受吗?轻易排错吗?如果大家真的以为Ether是正确的转发原子(quata),大家间接建一个L2网络不能够吗?---哦,看起来大家早年尝试过,可是其实不成功,对吗?

利用IP当做转发原子(quata)带来一个问题,L2层分段的概念会丢掉大量信息。在一个以太网络,两个节点之间要么在一个段内是相连的,要么是不相连的。如果是相连的,他们之间能够转发,如果不相连则不克不及转发。 IP并无一个段的概念(乃至是子段,将L2层段概念对应于IP地点段)。而在一个纯正的IP网段,路由器转发 longest prefix match(最长前缀匹配) 一般来说IP地点能够被一组比特前缀分组, (例如: 192.0.2.0/24, 198.51.100.16/30, and 2001:db8:128),这些分组跟基层物理拓扑没有任何干系,或者,能够说所有契合以上分组特征的地点从路由器角度来看同享一个路由 。因而,如果一个路由器有一条路由 192.0.2.0/24 是经过 interface 1, 而192.0.2.26/32 经过 interface 2, 那么所有的经过192.0.2.0/24的流量都会经过 interface 1, 除非意图地点是 192.0.2.26, 会经过 interface 2. 这种方式允许一些在Ether无效的方式也能够被采用,使得 microsegmentation 的概念在IP网络中真正有含义。

Calico办法有一些条件。所有(或者简直所有)流量都是能够被转发的IP,IP地点不是写死的,而是采用某种自发现效劳(好比,DNS)。这两种模式在业界至少有15年前史,也许大家能够让这种上世纪90时代的网络技能用的更久。基于这种模式,Calico团队置信大家其实不需要把IP流量打包进L2层,就好像将IP流量打包进别的网络层(例如VXLAN,NVGRE等等),最后把他们又打包成另一个IP包,这是彻底没必须的。大家和我们在议论Calico项目,或者在大会,沟通会上期望表白这一观念,因而,大家不盼望也不会利用打包的方式当做Calico项目主要的传输机制。

网内怎么连贯节点(网:internal fabri)

一些不太明白路由网络事件原理的人可能会说: Calico回归Ether是由于可扩展的缘故原由 。这和Calico网站讨论物理、网络拓扑的文档有关,这些能够从 here 和 here取得。

在互联网架构纪年史中,你会发现怎么让背板操作和路由器更好的结合是一个长时间的 宗教式的 战役。某些人利用switching方式(起首是 ATM,而后是Ether或者MPLS),别的人利用routing(好比PPP over SDH),其缘故原由其实不是某些人更聪慧些,而是差别的操作有差别的须要和压制。IP网络的优美的地方在于简直有没有穷多的挑选能够跟路由器相连,能够直连其它路由器(edge-router,或者core-router概念),从数据中间角度来看更像一个L3网络;你能够利用switching,例如 Ether或者MPLS,前者最有代表的是L2层,后者则是以大型效劳提供商为代表。实践上,你乃至能够采用 carrier pigeons (如果某小我私家能够为Calico完成IP over Avian Carrier,Calico团队会有大奖给你)。

利用IP转发设计,而后将核算节点、效劳器、从节点都连贯到路由器上,大家允许根底架构来抉择这些效劳器怎么相连,并把这一抉择对应用层阻隔,或者简单说,大家能够将架构和应用解耦。

与做任何工程设计相似,要在大量因素中心做折中,根底架构设计有必要要权衡这些因素,最终抉择怎么样在Calico路由器间互连。 (今天大量大范围布置Calico的客户利用Trident II based ToRs 当做L3互联的方式。不领路由聚合会发生128K IPV4的负载。关于没有大量路由聚合的长前缀匹配场景,除了依然具有IP的匹配性外,依然具有高扩展性)。

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