CSS，让网络更加简单高效

　　ZDNET至顶网网络频道 7月10日 综合消息（文/胡中锋）：经过数十年的风雨历程，以太网技术以其灵活、简单的特点，逐渐深入人心，大有一统江湖之势。现如今，ALL-in-IP已经成为业界认可的必然趋势。

　　随着用户规模、业务应用的不断增加，以太网络从总线型网络到mesh组网、从小规模单平面网络到大型分层网络，亦愈趋复杂。如何更好的设计网络，让网络高效转发的同时，能够更加简单?成为摆在我们面前的一大课题，并催生了各种各样的技术、标准。

　　CSS亦是这样一种技术，其基于虚拟化的思想，通过交换机的“多虚一”，极大的简化了网络部署、提升了网络效能。

　　成长的烦恼：鱼与熊掌不可兼得?

　　现如今，随着互联网的普及，大家对以太网都已经不再陌生。以太网以其简单、灵活、易扩展等优势，从其诞生开始就迅速风靡全球，并已然成为网络世界的霸主。

　　然而，伴随着以太网的成长，各种烦恼也接踵而至。首当其冲的是，在充分满足网络转发性能需求的同时，如何不增加网络的复杂性，如何让以太网更简单?一直以来，简单和高效就像是矛盾的两个对立面，无法兼得：

　　1、诞生初期，简单但效率低：早期的以太网十分简单，采用总线型网络拓扑，通过载波侦听来控制转发。虽然简单，但是网络效率十分低下。网络上同一时刻，只能有一台主机发送数据。

　　2、不断成长，高效却变复杂：随着网络上的用户越来越多，网络性能越来越显得捉襟见肘了。于是产生了ETH交换机，并通过网状拓扑来提升转发效率、提高可靠性。网络的性能得到了提升，但是却带来了网络环路的问题，于是为了避免环路，产生了STP协议。STP虽然可以避免环路，但是由于其阻断了网络中部分链路，导致网络性能下降，于是又设计了MSTP协议来规避STP的这一缺陷。网络的高性能终于是保住了，但是MSTP复杂的配置、困难的维护，又让以太网偏离了其原本的“简单”轨迹。

　　至此，我们好像陷入了死循环，简单了但效率降低，高效了但会变复杂。有什么技术能够既提高网络的转发性能，又不会让网络变得复杂呢?

　　解困之术：CSS，构建简单而高效的网络

　　CSS(Cluster Switch System)：集群交换机系统，是网络虚拟化的一种形态。其通过把多台支持集群的交换机链接起来，组成一台更大的交换机。

　　CSS的典型特征有：

　　1、交换机多虚一：CSS对外表现为一台逻辑交换机，控制平面合一，统一管理。

　　2、转发平面合一：CSS内物理设备转发平面合一，转发信息共享并实时同步。

　　3、跨设备链路聚合：跨CSS内物理设备的链路被聚合成一个TRUNK端口，和下游设备实现互联。

图1 CSS系统形态，及其在组网中的应用

　　上图是CSS的系统形态，以及CSS在实际组网中的网络形态。我们可以看到，CSS通过设备“多虚一”和跨设备的链路聚合，不但简化了网络拓扑，而且极大的提高了网络性能：

　　1、简化运维：整个CSS被作为一台交换机来管理，简化运维、降低Opex。

　　2、可靠性高：CSS内一台设备故障，其他设备可以接管CSS的控制和转发，避免单点故障。

　　3、无环网络：跨设备的链路聚合，在CSS和其他设备互联时，天然避免了环路问题。无需部署MSTP等复杂的破环协议。

　　4、链路均衡：跨设备的链路均衡，100%的网络链路和带宽的利用率。

　　CSS在简化网络、提升转发性能的同时，没有带来任何网络功能的损失。物理交换机具有的所有功能，都在CSS系统下得到继承，并且还得到了性能的放大。CSS拥有的这些特质，使它得到了越来越多的客户认可和接受，并成为了部署简单、高效网络的首选方案。

　　前世今生：CSS的发展历程

　　CSS从诞生到现在，历经了两个阶段的演变。

　　早期我们使用专用线卡式CSS。其特点是：使用专用的线卡和专用的线缆来互联CSS内的物理交换机。由于其不占用业务线卡槽位，因此不会影响整个系统的转发性能。同时，专用线卡的端口速率要高于业务线卡的端口速率，进而提升了CSS互联的带宽。

　　第二个阶段，我们开发了业务线卡式CSS。其特点是：通过普通的业务线卡和标准线缆来互联CSS内的物理交换机。虽然业务线卡式CSS会占用部分业务端口，但是随着当前交换机的转发能力不断得到提升，其对整个系统的转发性能的影响是十分有限的。业务线卡式CSS使用标准的业务端口和线缆来互联，因而使远距离部署CSS的需求得以实现，CSS的部署变得更加灵活。同时，CSS互联端口支持链路聚合，这使CSS的互联带宽得到了弹性扩展的能力。

　　惊世之作：华为新一代交换机，构筑高性能CSS系统

　　华为推出的新一代CE12800系列交换机产品，全面支持CSS，提供了灵活高效的CSS部署选择：

　　1、产品组合自由灵活：支持不同型号的交换机组成CSS系统。比如：由CE12812和CE12808组成CSS系统。

　　2、端口带宽自由选择：CSS互联通道支持单端口10GE、40GE，未来可扩展到100GE。

　　3、集群链路高速互联：CSS互联通道通过链路聚合来捆绑多个端口，支持多达16个端口组成集群链路，转发带宽高达单向640GE。

　　4、集群系统异地部署：线卡式CSS系统，使用业务线卡和标准的光纤互联，支持CSS的远距离部署。

图2 CE12800部署CSS组成高密10GE接入网络

　　同时，CE12800系列交换机以其超强的转发能力、高端口密度的业务线卡，为用户提供高性能的CSS组网部署能力。

图3 CE12800部署CSS组成高密GE接入网络

　　上图是CE12800部署CSS的一个应用实例。我们使用2台CE12812构成CSS，下行通过40GE端口接入由CE6800组成的堆叠组;CE12800和CE6800之间mesh互联，并通过跨设备链路聚合把互联链路组成一个Trunk端口。整网可向下提供高达5808个10GE端口。

　　上图是CE12800通过CSS和CE5800组成高密GE接入网络的实例。2台CE12812构成CSS，下行通过10GE端口接入CE5800堆叠组。整网可提供高达25344个GE端口。

　　凭借新一代CE12800系列交换机的高转发性能，CSS系统的组网能力得到了极大的提升，充分满足了不同规模网络的部署需求。

　　结束语

　　CSS经过多年的发展和完善，已经越来越多的得到用户的认可。其部署十分简单，同时极大的简化了网络结构、提高了网络性能，并且网络功能不受任何影响，用户亦不需要学习任何新的技术。CSS的种种优点，有效的降低了用户的运营成本，必将得到越来越广泛的应用。