關于使用Transparent Interconnection of Lots of Links (TRILL)協議來實現數據中心網絡橋接和多路徑的宣傳非常的多,但是將TRILL作為基礎的數據中心架構忽略了一些重要的新趨勢,包括云網絡分段中出現的虛擬LAN(VLAN)類型變化需求。
在《數據中心網絡架構中的VLAN》這篇文章中我們介紹了VLAN的一些關鍵規模屬性,包括VLAN大小、數量、范圍這三個維度的指標。在本文中,我們將重點介紹TRILL不適合數據中心網絡架構的幾點看法。
數據中心網絡架構和協議必須從整體看待數據中心環境,但是TRILL卻只能在很小的范圍內解決傳統的2層協議部署相關的問題。
TRILL原本是設計來改進分布式園區網絡的Spanning Tree Protocol (STP)。相對于STP網絡,TRILL 網絡提高了2層協議的傳輸效率,實現了終端之間的多路徑使用,因此允許在網絡中更好地利用帶寬。然而,TRILL的范圍(或許部分是因為它的園區網性質)被限制在2層協議上,這使它不太適合成為一個企業和云計算數據中心網絡的解決方案。
IP轉發(要在VLAN之間傳輸流量時使用的)只是在TRILL架構出現之后增加的。它是一個單向服務,其服務接合點會很快成為一個瓶頸。因此,使用TRILL的數據中心網絡架構師面臨一個兩難的選擇:為了獲得TRILL在2層協議上多路徑優點,他們必須大量減少使用VLAN數量,因為在TRILL網絡中跨越多個VLAN操作的開銷是很高。相反,這種做法會損害VLAN在數據中心的重要分段優點。簡單而言,TRILL支持較大物理覆蓋的VLAN,但是代價是被迫使用大型的VLAN(具有大量成員的VLAN)。而VLAN的邊界問題可能是TRILL的致命問題,它存在幾個網絡架構師必須反思的其它缺點:
1.經濟性:概念上,TRILL核心交換機本該支持簡單的傳輸功能;然而,因為TRILL對2層協議的單播問題關注很少,因此它們仍然很復雜。這意味著TRILL仍然具有需要進行復雜處理(3層協議、多播、FCoE、阻塞管理等等)的多層結構。因此,這會降低數據中心架構的整體經濟性。
2.安全性和故障隔離:安全性和故障隔離是TRILL架構真正關注的方面。這兩個問題都是由于人為被迫進入大型廣播領域而產生的。搖擺的接口、錯誤的行為或惡意應用程序和配置錯誤都可以造成大范圍的破壞,而且在糟糕的情況下會導致數據中心完全崩潰。
3.3層協議多路徑:雖然TRILL解決了2層協議的多路徑問題,但是破壞了3層協議的多路徑。只有唯一一個激活的默認路由器支持Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP),這意味著在3層協議上無法實現多路徑容量。
4.TRILL之上的FCoE:TRILL之上的FCoE是架構和運營的挑戰。供應商已經發現了分布式光纖通道服務中重要可擴展性問題(這是NPIV或FC網關限制網絡中Fiber Channel Forwarders (FCF)數目的原因所在)。VSAN到VLAN映射和配置FCF的VLAN之間的相互發現是一種運營挑戰。所有這些問題都在FC-BB-6的T11上進行激烈的爭論。最后的結論是FC-BB-5只支持I/O聚合。
5.多租賃:TRILL并沒有規定如何處理重疊的命名空間,也不提供大于4K個VLAN的解決方案。
6.阻塞管理:TRILL核心的地址平面與TRILL邊緣的地址平面是不同的。核心網絡中檢測到的阻塞必須通過信號發送和轉發到阻塞源(終端主機)。TRILL核心并不知道終端所在;它只知道TRILL邊緣。因此,類似于Qcn阻塞管理計劃無法有效支持這種架構。
7.互操作性:為了實現互操作性,任何結構都必須在數據平面、控制平面、服務平面和管理平面的符合標準。不同的實現方法會對互操作性造成影響。
歸根結底,TRILL是一種增量的方法,它在解決一部分現代數據中心所面臨的問題時,也相應地增加了復雜性。用戶需要一個既能夠降低復雜性,同時又能夠處理全部數據中心問題的解決方案。換言之,他們需要一個扁平的數據中心級結構,它可以消除遺留障礙和提高業務敏捷性,從而在速度、規模和有效性方面實現指數級增長。