传统以太网交换机无力支持云的五大理由

　　当一家公司开始考虑为其客户提供云服务或者自己使用云服务时，常常很快会面临这个显然的问题：需要升级网络，那样才能支持这种新的服务交付模式。

　　调研公司企业管理协会的研究主管Jim Frey说："外部和混合云模式意味着，计算资源是远程的，访问/联系那些工作负载必须生成范围很广的互联网网络链路。这带来的网络延迟(和带宽约束)远远大于基于园区/数据中心的传统计算模式。"

　　因而在实施云计算之前，需要仔细分析网络的强项，确保找到并消除了任何薄弱环节，这一步很重要。这有助于确保用户获得的服务质量与他们以前使用本地服务器时获得的服务质量一样。此外，IT人员必须认识到：传统的以太网网络架构可能不足以获得预期的服务级别。下面列出了为什么会这样的五大理由。

　　一、传统以太网网络采用层次体系。

　　以太网通常依赖由三层或多层组成的层次体系。比如说，在不同的服务器机架之间传输流量需要沿着这颗逻辑树上下转换。这里的重要一点是，这条路径上的每一步都增加了总的网络延迟。为避免不同网段之间的桥接环路(bridge loop)，IEEE 802.1D生成树协议(STP)只允许在两个交换机之间每次只有一条活动路径。然而，这导致交换机间链路上出现拥塞，因为带宽局限于那一条链路。当然，这种STP协议有多个变体版本，力求解决这个问题。快速生成树协议(RSTP)就是在IEEE 802.1w协议中定义的一种方法，它缩短了响应网络拓扑结构变化的时间。另一种方法是名为多生成树协议(MSTP)的IEEE 802.1s标准，它在RSTP的基础上，为每一个虚拟局域网(VLAN)组添加了单独的生成树，并阻止所有通道，只给生成树里面的那个VLAN留出了一条通道。

　　二、传统以太网网络缺乏智能。

　　传统交换机被设计成用来连接物理资源，而不是虚拟资源。每个端口在某一台服务器所需的服务质量、安全性、VLAN流量及其他网络政策等方面单独配置。然而在虚拟环境中，视流量负载或维护要求而定，虚拟机从一个设备转移到另一个设备。除非虚拟机转移到新的物理位置后可以保留原来的端口配置，否则连接就失效。这对IT人员来说就意味着，要么每次转移到新位置后，手动重新配置端口;要么部署这一类更智能的交换机：在所有端口处拥有所有适用的政策，并且可以利用适用于当时所连接服务的那些政策。

　　三、传统以太网网络无法扩展。

　　由于传统以太网网络被设计成只允许在交换机之间有一条连接，因而这限制了所能承载的流量大小。

　　Pund-IT公司的首席分析师Charles King说："传统以太网的扩展性很成问题;要是一家企业想当然地以为，自己几乎总是会扩展时，云基础设施也会随之扩展，更成问题。话虽如此，一些交换机厂商在提议或提供基于更高吞吐量的10Gb和40Gb以太网的云解决方案。"

　　为了减小这个瓶颈带来的影响，链路聚合组(LAG)允许多条物理链路共享交换机间链路。但这需要手动配置LAG中的所有端口;随着更多的交换机不断添加进来，这项任务变得越来越复杂。

　　四、传统以太网网络效率低下。

　　由于生成树协议(STP)存在的局限性，每次只有一条链路或一个LAG处于活动状态，因而降低了利用率。网络在重新配置新的无环路树时，增减一条新的链路会引起整个网络暂停。这个过程短则需要几秒钟，长则需要几分钟，因而干扰了流量，有时还会引起服务器崩溃。

　　五、传统以太网网络很复杂。

　　如果使用传统以太网网络，每只交换机上的每个端口都需要在适用的VLAN、服务质量、安全、网络政策和协议等方面进行配置。随着服务器不断添加进来，势必需要更多的交换机，而它们又无法共享共同的配置。

　　改用光纤通道架构

　　为了消除传统以太网架构引起的各种瓶颈，交换机厂商们已经开始将光纤通道架构(fabric)采用到以太网交换机中。这消除或缓解了上面所列的每一个问题。

　　光纤通道交换机(fabric switch)使网络扁平化，由于消除了不必要的步骤，并防止交换机间链路出现瓶颈，因而缩短了网络延迟。

　　由于光纤通道交换机比传统交换机更智能，光纤通道架构里面的所有交换机上的全部端口都能共享共同的配置参数。比如说，当虚拟机从一个位置迁移到另一个位置后，端口不需要重新配置。此外，光纤通道交换机的扩展性要高得多，因为需要不止一条连接时，逻辑干线就可以自动建成，而不是允许交换机之间只有一条连接。

　　以太网光纤通道交换机的效率更高，因为它们使用带链路状态路由协议，允许多路径路由。这就使得流量可以选择网络中最短的路径来传输，而不是沿着STP规定的层次路径来传输。最后，以太网光纤通道交换机管理起来更简单，因为网络上的所有端口之间可以共享配置信息。

　　采用传统交换机还是光纤通道交换机?

　　什么时候传统以太网交换机绰绰有余?什么时候应该换成以太网光纤通道交换机?这取决于应用类型。一些应用需要很高的原始吞吐量;事务处理系统对网络延迟则很敏感。

　　Kusnetzky集团的分析师兼创办人Dan Kusnetzky说："这归结为用户试图将哪种类型的工作负载放入到云环境。除非我们更深入地了解应用类型及其需求，否则就很难说清传统交换机会不会满足要求。"

　　只有分析了用户的当前网络和任何提议的新型云服务，才能弄清楚现有的基础设施是不是切实可行。

　　Server and StorageIO Group的分析师Greg Schulz说："如果你准备让基于以太网的光纤通道(FCoE)成为融合型云环境的一部分，就需要购买能够充分利用那些功能的新技术。然而，如果你的网络和交换机处理广域流量、云服务访问和安全性与本地流量一样好，它们也许能够支持云访问;问题应该是针对广域访问和优化需要进行什么样的升级。不过最终，贵企业在将来需要做一些网络升级和改进工作。"