基于云计算的trill大二层网络技术研究

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1、基于云计算的TRILL大二层网络技术研究基于云计算的TRILL大二层网络技术研究云计算是基于互联网发展而来的一种增值服务与交付模式。云计算主要提供的是虚拟化的资源，并且用户的获得这种服务的途径是通过互联网实现的。目前，世界上著名的计算机业公司巨头，如微软、IBM、亚马逊等大型跨国公司均发布了各自的云计划战略。例如，亚马逊的A公司与谷歌公司联合推出的蓝云（BlueCloud）计划等，这些产品无不体现了云计算的商业价值。不仅如此，世界的科研机构和高校的研究者们对云计算进行了广泛而又深入的研究。例如我国的清华大学与谷歌和华盛顿大学合作进行云计算的学术合作计划，推动云计

2、算的普及，加紧加快对云计算的研究。美国卡耐基梅隆大学等提出对数据密集型的超级计算（DISC：DataIntensiveSuperputing）进行研究，本质上也是对云计算相关技术展开研究。　　在云计算环境下，数据中心作为支持云计算的基础支撑机构，一般采用分布式的方式对海量数据进行存储、数据挖掘、关联查询、搜索等相关业务，服务器之间的协同工作导致大量的数据在服务器间传输。数据中心在为云计算的上层提供服务的同时，一般采用虚拟化技术。数据的虚拟化更加使计算量大大提升，服务器的吞吐量将会提升数倍，对服务器的承载能力造成巨大的压力。针对这种问题，为了增加数据中心业务的可靠

3、性、降低云服务商和客户的成本，开发了在数据中心内动态迁移的虚拟机技术。这些逐渐扩大规模的海量数据以及优质服务的需求，促进了数据中心网络架构的演进，大二层网络架构应运而生。　　1传统网络架构的局限性　　传统的云计算数据中心网络中，生成树协议STP（SpanningTreeProtocol），是二层网络中一种常见的、使用广泛的协议。为了保证网络的可靠性，通常会采用冗余设备和冗余链路的方法，这样就有形成环路的风险。然而二层网络处于同一个广播域下，广播报文在环路中会反复持续传送，形成广播风暴，瞬间即可导致端口阻塞和设备瘫痪。因此，为了防止这种广播风暴的危险，同时又要避免

4、环路的形成，只能将冗余的设备和链路转变为备份的设备和链路。具体做法是，将冗余的设备端口在正常情况下阻塞掉，不参与数据报文的转发。当进行转发报文的设备、端口以及链路出现故障的时候，这些冗余的设备端口和链路才会被打开，将网络恢复正常使用。　　上述这些对设备端口和链路的控制，是由生成树协议完成的。生成树协议具有收敛性，所以生成树协议的网络规模一般只有几十台交换机。另外，这种传统的网络架构需要组建冗余的设备以及链路，造成的问题是网络资源的带宽利用率大大降低。因此，对数据中心的网络进行规划时，要充分考虑带宽、利用率以及可靠性等问题，会尽可能对生成树协议的网络架构进行范围的

5、控制。　　2云计算中TRILL大二层网络技术　　为了解决云计算数据中心的STP组网局限性的问题，TRILL便应运而生。TRILL（TransparentInterconnectionoflotsoflinks，多链路透明互联）是IETF为实现数据中心大二层扩展制定的个标准。TRILL协议的主要内容是，将传统的三层路由控制算法引入二层交换中来，用新的隧道封装加载原来的L2报文之上，并且转到新的地址进行报文转发。新的地址具有与IP类似的路由属性，即拥有能够实现本文由.L.收集整理两点间多条路径同时转发流量ECMP（EqualCostMultiPathing），类似I

6、P网络的平滑扩展，快速收敛，防止广播风暴，保持原有二层网络配置的简洁性的优势，从而克服了传统的STP等技术的不足，能够实现健康的大规模二层组网。下面分别从几个方面分析云计算中组建TRILL大二层网络技术。　　1）数据转发。　　TRILL大二层网络中，每台设备均以自身的节点作为源节点，通过路由路径计算，计算自己到其他所有节点的最短路径。假如寻找最短路径的结果存在多条等价链路，则能够对单播路由表项进行均衡负载，多条等价链路将负载平均分配到各自的链路上，减轻了每条链路的负载压力。因此，当数据中心进行胖树组网及多路径转发时，有效利用网络带宽。由于TRILL转发数据报文时

7、，能够实现ECMP和最短路径，因此，TRILL大二层网络中能够有着高效的数据转发效率，能够有效的提升数据中心的吞吐量。　　2）抑制环路形成。　　TRILL大二层网络中，能够进行自动的分发树树根的选举。每个RBridge（简称RB）节点以分发树树根为源节点，计算到达所有其他RB节点的最短路径。因此，可以自动构建成为整网共享的组播分发树，基于该共享的分发树，整个网络将所有节点连接起来，以此来承载大二层网络中未知单播、广播或组播数据报文，避免环路的形成。另外，TRILL协议的头部有HopCount字段，这样能够进一步减轻临时环路对网络的影响，从而能够进一步抑制环路风暴

8、的形成。避免环路的形成是