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數據中心的設備之間要互通并傳遞數據，就必須要有一套通信標準才行。這就像交通系統，指示燈在什么時候什么位置的燈亮紅燈，燈要亮多久都要設計好，所有的汽車都要遵守，如果汽車都不去遵守這些規則，交通系統就陷入癱瘓。網絡也是這樣，通過設計各種各樣的協議，實現不同設備之間的數據交互。既然要所有設備都遵守，這必然是一個公有的開放協議。翻開網絡協議標準，不難發現其定義了很多協議的報文格式，報文的每個字段都有其特定含義，以便接收和發送的設備能夠理解其中的含義。在這里，不去詳細介紹每種協議的特點和使用，感興趣的直接去查RFC即可得到答案。這里要講一講網絡協議的最大特點，所有協議共性的東西，提煉出來就兩大點：動態和靜態，一個網絡協議要么是動態協議，要么就是靜態協議。

 

靜態協議，顧名思義是協議不隨網絡波動而變化的協議。最常見的就是靜態路由協議，靜態路由協議是通過手工配置在網絡設備上下發，特性穩定，不會隨網絡變化而變化，不會增加網絡設備開銷，簡單有效，在小型數據中心里應用非常普遍。實際上，靜態協議不僅指路由協議，像靜態ARP、靜態MAC、靜態組播組、靜態RP(Rendezvous Point，組播協議中的匯聚點)等等，在網絡協議中都有太多的可以配置為靜態的東西，雖然使用上并不靈活，但簡單好用，不容易出問題，同時節省網絡設備的CPU 計算資源，要知道很多網絡設備的CPU根本沒法和服務器相比的。在網絡發展初期，這種靜態協議極受歡迎，當需要進行組網時連接到網絡設備上，輸入一堆的靜態配置協議，就完成了。然而，隨著數據中心規模的不斷擴大，這種方法就顯得效率低下了，尤其涉及到網絡擴容或變更，靜態協議的更改就非常費力費時了，稍不注意還會配置錯誤引發網絡故障。排查故障時，靜態協議也帶來了麻煩，根本不知道網絡設備上哪個協議是真正生效的，哪個協議卻已經失效。當看到網絡設備上千行的配置文件，頭都大了，所以動態協議開始走進人們的視線。

 

動態協議，引入了狀態機的概念，由網絡設備自主完成相關網絡表項的學習，減少大量人工配置，減少操作配置出錯的機會。比如三大動態路由協議OSPF、BGP、RIP，在網絡設備上只要使用相關協議，配置上最簡單的設備標識和需要學習和發布的路由，設備就可以自動完成路由學習，并通過周期性發送一些監測報文，確保網絡正常，一旦發現有變化及時對路由進行調整。這些協議都有自己的狀態機，網絡設備處于不同的狀態的行為是不同的，從而達到自動學習和管理網絡協議的目的。同樣不止是路由，像NTP、DHCP、ARP等等有太多的協議都有自己的狀態機，這些協議都可以動態學習，當監測報文出現異常時，狀態機隨之切換到其它狀態。動態協議將人從繁瑣的網絡配置工作中解放出來，在進行網絡變更和擴容時，只要調整幾個關鍵配置即可完成，整個網絡協議自己進行計算。這樣在出現網絡故障時，恢復起來就很容易，只要調整幾個配置就可以完成，大大縮短故障處理的時間。動態協議在后來的網絡協議標準中占據了很大篇幅，百分之八十的網絡協議現在都有動態方式。不過，動態協議雖然可以省去手工輸入配置的麻煩，卻增加了網絡設備的計算負擔，為了維持各種協議的狀態機正常運行，設備要周期性地接收和發送各種協議的監測報文，以便確認狀態機是否正常，這大大增加了設備運行負擔。再比如OSPF協議，如果在設備上啟用了500個鄰居，就需要在一個發包周期發送500個監測報文，如果周期是1秒，就相當于1秒鐘要處理1000個報文(收和發)，這還只是一種協議，并且在正常時發送的頻率，如果有OSPF路由震蕩，這類協議報文數量會大幅增加，很多網絡設備會扛不住這么多報文的收發，設備會癱掉。如果網絡設備上配置的協議類型再多一些，需要處理的報文數目將會更多。所以，要根據每個網絡設備的實際能力，每臺設備都有一些推薦的動態協議數量指標，根據這些指標再去使能一定數量的動態協議，確保設備運行在安全范圍之內。同時要動態和靜態協議結合使用，在一些重要配置，不經常需要改動的地方使用靜態協議，對于那些經常要做變更和擴容的應用，盡量采用動態協議。一般中小型的數據中心采用靜態協議多一些，大型超大型的數據中心采用動態協議多一些。

 

不管是多么復雜，也不管是多么簡單的數據中心網絡中，靜態協議和動態協議兩者必有其一，更多的時候是兩者共同存在于同一個數據中心網絡中，甚至是同一個網絡設備上，優劣互補，實現靈活的網絡互通。