扁平网络的管理方法：虚拟集群交换

网络管理员会采用不同的方法来设计高性能网络。在某些时候，问题的关键在于扁平的2层网络设计，这可能会比较难管理。而这正是虚拟集群交换能够发挥作用的位置。通过使用虚拟机架技术，网络团队可以像管理一个交换机一样管理多个交换机。

UCLA Laboratory of Neuro Imaging (LONI)正是高性能计算数据中心的定义。这个实验室专注于人脑图，同时不断地将扫描数据添加到千万亿字节大小的成像数据库中，有将近1,000名研究人员一直使用这个数据库来尝试了解和处理诸如老年痴呆症和精神分裂症疾病。有数以百计的研究人员会随时连接数据库，处理从20MB到上百千兆字节的数据集。

与大多数依赖高性能计算的公司一样，LONI实现了一个无阻塞的扁平2层网络，其中所有的服务器机架都直接相连。但是，LONI的信息技术主管David Hasson发现，他所需要的管理功能远远大于一个简单网络云所具备的功能，而解决方法就是虚拟集群交换技术。虚拟群集交换是通过虚拟机架将大量的顶级机架交换机作为一个整体进行管理的一种技术。

“虽然扁平网络设计之前是有效的，而且是可管理的，但是问题是来自一个机架的服务器可能会对数据中心的其他部分的性能产生负面影响；而且也很难轻松地确定机架中哪些部分出现了问题，”Hasson解释道。

因此，Hasson购买了Juniper的EX系列交换机，其虚拟机架功能是这些交换机的一个重大的卖点。

“通过虚拟机架，像是我们拥有了一个扁平网络，而它实际上是运行在3层上的。我们的网络拓扑事实上比过去更加复杂。但是将机架交换机作为1个或者2个逻辑机架进行管理，这大大简化了网络管理，”Hasson说道。

虽然几乎每个主流网络供应商现在都提供了不同名称的类似技术，但是它们都具有相同的目标：将不同的交换机通过一个虚拟背板整合为一个以太网结构。有些供应商提供了一些使用现有10千兆以太网端口来创建这个虚拟背板的设备，而另外一些供应商则使用一个专用的虚拟机架端口。

数据中心和虚拟化需要扁平网络和虚拟机架

数据中心网络和虚拟化的增长给高性能以太网提出了新的要求。在过去，网络工程师借助于模块化机架交换机来实现高性能以太网交换，因为它们可以将多个端口整合到一台设备上。这使得低延迟和快速吞吐的实现成为可能，因为流量只需要穿过在模块化机架中的高性能背板。这些模块化交换机对于管理员而言也相对比较简单，只需要一个管理控制台就可以管理无数的端口。

然而，将大量的服务器网络适配器连接到自身机架的一个模块化交换机上，其成本是很昂贵的，因此具有固定成型因素的顶级机架交换器成了一个更为简单的选择。但这种分层的方法并不太适合在动态的虚拟环境中使用。

“如果一个组织能限制虚拟机的移动，那么它可以将90%的工作负载虚拟化，而仍然运行在在现有的网络拓扑。然而，为了实现除了服务器整合之外的虚拟化好处，工作负载还必须具备高度移动性，并且需要某种新型网络，”Yankee Group资深副总裁和著名研究人员Zeus Kerravala说道。而这种新型网络将是一个扁平的2层网络。