數據中心路由正在發展和演進。有些人甚至可能會說,“終于有了進步了。”業界在電信和企業網絡環境中使用傳統路由協議已經采用的太久。現在是數據中心創建有效滿足其特定需求的路由協議的時候了,尤其是對于超高可靠性、規模和自動化能力。
鑒于此,國際互聯網工程任務組(IETF)最近承認數據中心的路由需求與WAN不同,現在是為數據中心引入新的路由協議的時候了。IETF的鏈路狀態矢量路由(LSVR)工作組已經成立,致力于解決這個問題。
混合路由
有許多趨勢推動了這種新的數據中心特定協議的需求。當然,這一切都始于云計算服務的爆炸性增長,這正在增加數據集的大小、視頻、大數據和互聯網連接的傳感器是其中的罪魁禍首。遍歷這些數據集的Web服務越來越能夠訪問更多的數據以改善結果,并可以在共駐應用程序之間共享大量數據。
所有這些都對網絡提出了更高的要求,以支持這些海量數據集的處理流水線。傳統數據中心的服務器流量總量目前大約每12-15個月翻一番。
為了解決這種帶寬增長問題,數據中心采用了多層次的超大規模數據中心交換拓撲,而不是采用復雜的高度工程化的WAN交換機。這種更具成本效益和模塊化的方法也增加了流量流量的復雜性。導致出現各種各樣的拓撲結構,例如Clos,多層葉脊,hypercube和Toroidal,它們對通過數據中心網絡分配流量的最佳方式以及對更好的路由協議的需求提出了不同的要求。
首先,也是最重要的一點,現有的路由協議并不能很好地支持多路徑,等價轉發。這尤其是邊界網關協議(BGP)的一個缺點,它不使用網絡拓撲信息來優化帶寬、延遲和其他網絡資源。傳統上,這在許多內部網關協議(IGP)(例如使用諸如ECMP、UCMP、IP快速重路由(無環路替代方案)和共享風險鏈路組(SRLG)的技術的開放最短路徑優先協議(OSPF)或ISIS)中可用。然而,在數據中心的超大規模環境中使用這些技術來改進流量工程并改善底層流量并非易事。
其次,云計算數據中心沒有公共訪問可以大規模運行的高質量開源IGP路由棧。同樣,由于IGP協議行為的性質,大規模可擴展數據中心(MSDCs)必須花費大量工作來修改硬件交換機堆棧,以便在硬件線路卡和協議進程之間串聯運行控制協議數據包。
第三,大規模可擴展數據中心也擔心在數百甚至數千交換單元的規模上運行基于廣播的路由協議的協議開銷。這些大型數據中心難以配置比如開放最短路徑優先協議(OSPF)區域等擴展技術。
第四,網絡可管理性是一個關鍵問題,維護數以百計的獨立交換機堆棧和配置聽起來令人望而生畏。
為響應這些要求,鏈路狀態矢量路由(LSVR)工作組的任務是開發和記錄一個新的IPv4/IPv6混合路由協議,該協議結合了鏈路狀態和路徑向量路由機制。鏈路狀態矢量路由(LSVR)工作組將利用現有的BGPIPv4/IPv6傳輸,數據包格式和邊界網關協議(BGP)的錯誤處理來促進鏈路狀態矢量路由信息的分發。
鏈路狀態矢量路由(LSVR)協議將使用鏈路狀態向量信息來計算路由表,類似于鏈路狀態IGP技術,如OSPF或ISIS.LSVR將有效地顯示傳統上只能記入鏈路狀態路由協議的功能,但是現在在超大規模的數據中心。SDN也不會被遺忘,并且從頭開始構建在鏈路狀態矢量路由(LSVR)中。最后,鏈路狀態矢量路由(LSVR)協議配置可以使用簡化的IPv6鏈路本地對等模型,提供操作配置和安全簡化。
數據中心與20年前存在的WAN網絡大不相同。基于SDN的控制時代和向超大規模物聯網,基于云計算和實時體驗服務的轉變推動了數據中心對混合路由協議的需求。混合路由協議(如基于BGP的LSVR)將在超云數據中心規模實現更多自動化,更多動態性和更多可編程性。最后,業界正在目睹數據中心底層的創新,但其技術在過去的20年里一直沒有變化。