浅谈三大跨数据中心二层技术

浅谈三大跨数据中心二层技术

-天互数据

众所周知，传统的数据中心服务器利用率比较低，服务器的虚拟化技术出现后，极大地提升了服务器的使用率。虚拟化技术不仅能够降低能耗，还能降低数据中心的运维成本，所以虚拟化技术得到了快速的普及与发展，伴随虚拟化技术实现的是虚拟化动态迁移技术，就是常被人提及的VM技术。不过VM技术要求虚拟机迁移前后的IP和MAC地址不能变化，这样就需要迁移的范围是在一个二层网络内部，而数据中心往往都是通过VLAN隔离完成业务区分的，并且处于不同地理位置的数据中心之间都是三层互访，一方面起到隔离的目的，另一方面也是防止广播域过大，容易出现网络故障或者安全问题。在这样的数据中心群中，或者是大型三层数据中心内，VM的迁移是无法实现的，因此就出现了一种新的数据中心二层技术，这种技术可以在让流量跨三层实现二层转发，即大二层技术。要实现通过三层网络连接的两个二层网络互通，就必须实现“L2 over L3”。传统的VPLS技术就是这样的技术，但是这种技术并不能完全满足VM的使用需要，还有思科的VPLS over GRE技术也无法满足，所以必须设计一种新的“L2 over L3”技术来满足VM在不同数据中心之间部署。在服务器虚拟化技术如此普及的今天，跨数据中心二层网络技术市场需求异常强烈。不过这个领域的技术目前还在不断发展之中，所以一直也未形成统一的标准。市场上存在的都是一些网络巨头厂商自己提出的私有协议，无法与其它设备互联互通，这种封闭的发展封闭思维也减缓了技术的进步，本文就来说一说目前在市场上能够见到，网络三巨头厂商提出的跨越数据中心二层技术，这些技术已经有实际部署的应用。

（Overlay Transport Virtualization）是思科提出来的跨数据中心二层网络技术。OTV

是一项“MAC in IP”技术，其通过使用MAC地址路由规则，基于ISISI协议形成MAC路由表。OTV提供了一种叠加网络，在分散的二层域之间实现二层连接，同时保持这些域的独立性以及IP互联的容错性。OTV提供多宿主支持，内建防环机制。既然OTV是一种隧道封装的技术，就涉及到MTU的问题。在原始报文长度的基础上再增加了一个MAC头，显然有的报文要超过正常以太网长度，就要进行分片，所以在OTV的跨数据中心之间的三层网络上，要保证超过默认以太网报文长度的报文也能够正确转发。虽然OTV实现了跨三层的二层互通，在逻辑上跨数据中心之间是二层转发，但是默认情况下还是不允许广播、组播、未知单播报文通过OTV的隧道转发，如果确实需要OTV透传广播报文，也可以通过软件设置实现。在OTV的两端设备在没有学习到对端VM的MAC之前，是不会转发报文的。当设备收到报文时，会通过ISIS协议，将MAC 信息发送到对端设备，让对端设备学习到，只有两边设备都学习到对端VM的MAC地址时，流量才能正常转发。OTV技术是跨数据中心二层网络技术的典型代表，也是最早被思科提出来的新技术，在数据中心市场上获得了一定认可。

（Ethernet Virtual Interconnection，以太网虚拟化互联）是华三提出的一项私有技术，实现跨数据中心的二层互联。EVI也是一种“MAC in IP”技术，也通过ISIS协议来通告学习到的MAC地址。EVI只需要在站点边缘部署一个或多个支持EVI功能的设备，无需改变站点内部和IP核心网络的路由和转发信息。EVI与传输链路无关，可以在多种链路上运行，只要链路间三层报文可达既可。EVI既支持以VLAN为单位，也可以支持以VXLAN为单位在数据中心之间实现二层互联，和OTV相比，实现上更加简单与灵活。EVI通过ENDP（邻居发现协议）来实现

跨数据中心的邻居发现功能，通过ENDP来维护所有EVI边缘设备的信息。EVI和OTV在报文封装上基本没有差异，但是在邻居发现与维护各自有各自的软件算法，因为都是私有协议，所以无法完成互联互通。

（Ethernet Virtual Network）是华为提出的一种跨数据中心二层私有技术。EVN依然是一种“MAC in IP”技术，不过与OTV、EVI不同的是，EVN通过运行扩展的BGP控制协议来交换MAC可达信息，而不是通过ISIS.由于BGP协议支持大规模路由容量，所以EVN也可以支持到32个数据中心之间的互联，是OTV、EVI方式的数倍，VM数量可以达到256K.EVN也支持基于VXLAN来部署，同时支持Single-Active和All-Active两种冗余部署方式，为实际组网提供了极大的灵活性。不过EVN仅支持在VXLAN上部署，不支持在VLAN上部署。EVN只需要数据中心之间的网络满足IP可达既可，可以是传输网或者IP/MPLS网络均可。

通过上面的介绍，不难看出OTV、EVI、EVN虽然都是私有协议，但是基本原理都是一样的，通过采用“MAC in IP”隧道封装的方式实现的，只是采用具体实现方式上各有不同而已。单从技术角度分析，这三种技术各有各的特点，各有优缺点，一时间还不好区分出孰好孰坏。实际上，目前跨数据中心二层技术仍处于初步部署阶段，真正业务上线的寥寥无几，还没有经过实际网络的考验，不好说哪种协议更好，而且这三种协议各自都在不断发展完善，依然在不断地进行优化和更新。那就让数据中心市场自己来选择吧，一切技术终究要由市场来选择，当市场选择了谁，谁就可能成为这个新技术领域的标准，以往的网络技术都是标准先出来，然后进行市场推广，而跨数据中心二层技术则是各大网络厂商走在了前面，这缘于数据中心市场应用的强烈需求，相信在今年就会有不少的数据中心陆续开始部署跨数据中心二层技术，这三大技术的竞争将越来越激烈