中興ZXR10交換機虛擬化技術(shù)大觀園

中國四大名著《西游記》中的孫悟空，有令古今世人都向往的72變，他可以隨心而變，或變成展翅飛翔的雄鷹，或變成旗桿在后的小廟，還可以扯下一把猴毛，變化出一群猴子，這應(yīng)該是小說最讓人著迷的地方。

回到信息世界，如果要選出這幾年最潮的詞匯，“虛擬化”肯定會榜上有名，虛擬桌面，虛擬系統(tǒng)。頻頻出現(xiàn)在大家的視野中。虛擬化技術(shù)的引入主要是為了提高設(shè)備的硬件使用效率、降低能耗，諸多的好處使得虛擬化成為各大廠商追逐的技術(shù)熱點。

中興公司在數(shù)據(jù)交換機的研發(fā)上，經(jīng)歷了12年輝煌，從設(shè)備的控制、管理、性能上進行優(yōu)化，將虛擬化的內(nèi)涵進行了更好的延伸。下面我們來看看在中興的交換機上，都實現(xiàn)了哪些虛擬化技術(shù)？

堆疊

在交換機上，最為人熟知的虛擬化技術(shù)就是堆疊功能。堆疊是指將一臺以上的交換機組合起來共同工作，以便在有限的空間內(nèi)提供盡可能多的端口。多臺交換機經(jīng)過堆疊虛擬成形成一個邏輯上獨立的設(shè)備，在控制和管理上就像是操作單一設(shè)備。

在堆疊模式上，ZXR10交換機支持菊花鏈模式和星型模式。

在堆疊距離上，中興交換機支持本地堆疊和遠程堆疊，本地堆疊和遠程堆疊是兩個相對的概念，由于早期交換機堆疊一般采用專用的堆疊線纜，這種線纜長度較短，一般只有幾米，所以參與堆疊的交換機只能安裝在同一機柜或相鄰機柜中，相對距離很近，稱之為本地堆疊。隨著堆疊技術(shù)的發(fā)展，堆疊不但可以使用專用的堆疊線纜還可以使用普通的數(shù)據(jù)電纜和光纖，極大的擴展了堆疊設(shè)備之間的距離，從幾米延長到了幾十米、幾公里甚至幾十公里，實現(xiàn)了跨機房、跨樓宇、跨地域的遠距離堆疊，這種堆疊設(shè)備之間距離相對較遠的堆疊方式稱之為遠程堆疊。

在堆疊模塊選擇上，中興交換機提供兩種堆疊模塊：專用堆疊模塊和普通萬兆擴展模塊：

專用堆疊模塊：專用的堆疊模塊可提供高帶寬（堆疊帶寬為32G），低成本的堆疊方案；使用這種方案需要專用的堆疊線纜，堆疊成員設(shè)備互連的距離受到堆疊線纜長度的約束，例如ZXR10 5900E系列交換機使用的專用堆疊模塊有兩種：4端口萬兆堆疊子卡（RS-59EC-4XG-CX）或者2萬兆光+2萬兆堆疊擴展卡（RS-59EC-4XG-2CX2SFP+），這兩種擴展卡任選其一即可，再搭配專用堆疊線纜（RS-CAB-CX），堆疊線纜上已經(jīng)包含堆疊模塊，即可組成堆疊系統(tǒng)。

普通萬兆擴展模塊：普通萬兆模塊可提供高帶寬（堆疊帶寬為20G），適合長距離的堆疊方案，堆疊線纜使用普通光纖即可。隨著40G、100G標(biāo)準的通過，中興交換機也將推出40G和100G擴展模塊，滿足堆疊高帶寬的需求。

集群

中國已經(jīng)成為世界網(wǎng)民最多的國家，互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模也越來越大，以前傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理方式，每臺設(shè)備都需要分配一個管理用的公網(wǎng)IP地址，所以要對數(shù)量眾多的交換機網(wǎng)絡(luò)進行分散式的管理和監(jiān)控必然要浪費大量的IP地址資源，而我國IPv4地址匱乏已經(jīng)是不爭的事實。另外數(shù)量巨大的交換機設(shè)備也極大增加了管理的復(fù)雜度。

中興通訊根據(jù)多年的技術(shù)積累，提出并實現(xiàn)了中興集群管理協(xié)議（ZGMP），ZGMP有如下特點：

•可以將多臺設(shè)備定義為一個集群，一個集群在管理邏輯上就和單臺設(shè)備一樣。

•一個集群只占用一個公網(wǎng)IP地址進行管理。

•集群內(nèi)的用戶與集群外服務(wù)之間可以通過管理交換機進行通訊，實現(xiàn)文件傳輸、SNMP管理、telnet訪問。

•通過集群管理可以了解集群內(nèi)交換機的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。

•可以在任意指定的VLAN上對本VLAN內(nèi)的交換機進行拓撲結(jié)構(gòu)收集和管理。

•集群管理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)�？梢詽M足運營商的組網(wǎng)需求。

虛擬交換集群VSC

VSC（Virtual Switch Cluster）虛擬化技術(shù)，可以將多臺交換機設(shè)備通過VSC互聯(lián)口連接起來，虛擬化整合形成一臺更大容量的、虛擬的邏輯設(shè)備，如圖一所示：

圖一 虛擬化整合形成一臺更大容量的、虛擬的邏輯設(shè)備

VSC可以把多個可以單獨運行的設(shè)備結(jié)合成一個設(shè)備，可以動態(tài)的添加和刪除設(shè)備成員，這些通過VSC口鏈接在一起的VSC成員，可以通過拓撲發(fā)現(xiàn)協(xié)議發(fā)現(xiàn)其它成員，并通過一定的機制選擇一臺主設(shè)備，其它設(shè)備擔(dān)任轉(zhuǎn)發(fā)角色。相當(dāng)于對一臺設(shè)備進行擴充，支持更多的接口板，支持更多的接口，支持更多的業(yè)務(wù)，提供設(shè)備級別的冗余備份，提供設(shè)備的可靠性。

VSC虛擬化技術(shù)在原有的軟件體系架構(gòu)基礎(chǔ)上，增加了一個VSC虛擬化層，如圖二所示。這個VSC虛擬化層屏蔽了虛擬設(shè)備與真實的物理設(shè)備的差異，對于單一運行的物理設(shè)備或VSC 虛擬化出來的邏輯設(shè)備，上層軟件都不需要做任何的修改，并且對于上層軟件系統(tǒng)新增的功能，可同步應(yīng)用于所有硬件設(shè)備。

圖二 VSC軟件架構(gòu)

VSC虛擬化層的主要功能：自動進行 VSC 系統(tǒng)的拓撲收集、角色選舉，并將設(shè)備組虛擬成單一的邏輯設(shè)備，上層軟件所見只是一臺設(shè)備。

在數(shù)據(jù)中心和園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中，使用VSC技術(shù)，可以在網(wǎng)絡(luò)匯聚與核心層各自進行橫向整合，將多臺冗余設(shè)備虛擬化為單臺邏輯設(shè)備，形成一個網(wǎng)絡(luò)管理與轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點；消除環(huán)路，并形成捆綁鏈路的高帶寬和可靠性上聯(lián)。 如圖三所示，在VSC技術(shù)虛擬化下，網(wǎng)狀的園區(qū)網(wǎng)絡(luò)形成了一個非常簡潔的架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)各層之間通過捆綁的單邏輯鏈路互聯(lián)， 消除了環(huán)路。 不再需要在接入層設(shè)計復(fù)雜的生成樹協(xié)議，也不再需要在變成單一邏輯節(jié)點的客戶端接入網(wǎng)關(guān)上運行VRRP協(xié)議。

圖三 VSC應(yīng)用示意圖

中興公司的VSC技術(shù)，在交換機的普通接口就可以實現(xiàn)，不需要購買昂貴的虛擬化控制單板，通過簡單的配置，就可以簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，便于網(wǎng)絡(luò)運維和擴展；通過VSC 虛擬化技術(shù)，僅僅需要增加成員設(shè)備的數(shù)量，就可以輕易地擴展 VSC 系統(tǒng)的端口數(shù)、帶寬和處理能力，從而大幅度提高了整個網(wǎng)絡(luò)的容量和性能。同時，由于具有強大的擴展能力，當(dāng)用戶進行網(wǎng)絡(luò)升級時，不需要替換掉原有設(shè)備，僅僅需要增加新設(shè)備，和原有的設(shè)備組成VSC系統(tǒng)既可，從而很好的保護了用戶原有投資。

VSC技術(shù)還可以鏈路級、設(shè)備級、網(wǎng)絡(luò)級三個層面提供高可靠性保障，讓您的網(wǎng)絡(luò)堅如磐石。