Nicira 和 Big Switch 等美国创业公司从事的网络虚拟化（network virtualization）到底是

时间：2023-12-21 05:12:01 | 来源：网站运营

时间：2023-12-21 05:12:01 来源：网站运营

Nicira 和 Big Switch 等美国创业公司从事的网络虚拟化（network virtualization）到底是什么？：正好去年还跟思科总部的工程师讨论过这个问题，说一下我的理解，希望对题主有帮助。

简单的理解:

网络的两大功能分别是“传输”和“路由”。拿打车举例，“传输”就是的士接了客在路上跑，“路由”就是的士师傅决定到目的地走哪条路，是过桥呢，还是穿山洞呢，还是潜水呢。传统的网络设备是把这两个功能集合在一起的，“传输”有传输协议，“路由”有路由算法。就是说，上了车，把目的地告诉师傅，一切就交给师傅了，至于走哪条路，是靠师傅的算法决定的，算法好呢，就直接到目的地，算法差点的呢，就带你到三环绕圈。

这种方式在家庭网络或者以前机房网络规模小的时候倒没什么问题，但是当机房慢慢变大，开始叫“数据中心”的时候问题就出现了，网络设备多了，数据包多了，就像一个城市车多了一样，还是靠师傅各自的算法决定的话，不可控因素太大，很有可能造成不必要的交通阻塞--明明桥上都堵成球了，隧道里空空的，大家还是拼命往桥上挤。以至于某局级单位看不下去了，给每个的士发了一个对讲机（CLI配置接口），告诉大家，以后从哪里到哪里，该走哪条路，全部事先用对讲机告诉你们（静态路由表），你们就照着做好了，这样一来交通阻塞缓解了不少。

但是，一段时间后新的问题又来了，因为城市在发展嘛，就会出现新的目的地（新目标主机），也会出现老的目的地取消的情况，还会出现原来可以走的路现在走不通了的情况（路由不可达）...每次某局都要把路径重新规划一次，然后还要一个个通知所有的士（网络设备），而且的士的数量还在不断增加。总之累死个人，某局单位叫苦连天，痛苦不已。这时候某部级单位(网络虚化)终于出场了，他告诉大家说以后“传输”和“路由（控制）”就不要放在一起了，的士（路由设备）就专心负责传输，“路由（控制）”就交给本部指挥中心负责（Controller cluster）。意思就是说，所有的士师傅统统下岗，所有的士上安装统一的遥控器(OpenFlow)，的士怎么跑就在指挥中心通过软件控制就可以了(SDN)。于是，大家都解脱了。

简单总结一下，虚拟网络本质，其实就是把传统网络中“传输”层面和“（路由）控制”层面分开（其实还有一个“管理”层面），把传统的网络基础设备抽象成一个个只具备传输功能的小模块，一个大网络就是这样一堆小模块的集合，然后这个网络具备什么特性，数据怎么走，全部跟设备无关，全部由上层的软件来统一定义，并精确控制。

题主问到了Nicira 和 Big Switch在网络虚化所做的工作，那么我们就再深入一些。

“网络虚化”被称作“虚拟化”的最后一公里，这也体现了“虚拟网络”的必要性，因为“虚拟化”进程受到传统网络的制约，已经限制了虚拟化在数据中心的应用。举个例子，数据中心的网络出于安全考虑，会为不同主机配置相应的包过滤和防火墙，但这在虚拟化数据中心完全不可行，因为下层的虚机是不断打开和关闭的，前一秒关闭的虚机，下一秒可能在不同物理服务器，不同物理网络，甚至不同的数据中心中再次打开（虚机的迁移），但是传统的网络配置却无法跟随虚机迁移。Nicira在虚网中所做的工作就是解决这个问题的，采取的方法是，在中间传输上采用MAC-over-IP技术，即在三层网络上跑二层网络，在端点上部署虚拟交换机（vSwitch），从而在传统设备网络上建立一张虚网，vSwitch可以随虚机一起在这个虚网中移动，也就解决了网络配置迁移的问题。

参考资料：

1. OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks

（

http://ccr.sigcomm.org/online/files/p69-v38n2n-mckeown.pdf）

2. VXLAN, IP multicast, OpenFlow and control planes

（

ipSpace.net: VXLAN, IP multicast, OpenFlow and control planes）

3. Networking in the Era of Virtualization （

http://nicira.com/sites/default/files/docs/Networking%20in%20the%20Era%20of%20Virtualization.pdf）

4. Network Virtualization for Cloud Data Centers

（

http://172.31.1.242/data2/pdf/876c3fb91aed8de8f4f0d885d6cddea5/It%20is%20Time%20To%20Virtualize%20the%20Network%20White%20Paper_2.pdf）

5. Software-Defined Networking:The New Norm for Networks

（

http://www.bigswitch.com/sites/default/files/sdn_resources/onf-whitepaper.pdf）