?《重識(shí)云原生系列》專題索引：

1. 第一章——不謀全局不足以謀一域
2. 第二章計(jì)算第1節(jié)——計(jì)算虛擬化技術(shù)總述
3. 第二章計(jì)算第2節(jié)——主流虛擬化技術(shù)之VMare ESXi
4. 第二章計(jì)算第3節(jié)——主流虛擬化技術(shù)之Xen
5. 第二章計(jì)算第4節(jié)——主流虛擬化技術(shù)之KVM
6. 第二章計(jì)算第5節(jié)——商用云主機(jī)方案
7. 第二章計(jì)算第6節(jié)——裸金屬方案
8. 第三章云存儲(chǔ)第1節(jié)——分布式云存儲(chǔ)總述
9. 第三章云存儲(chǔ)第2節(jié)——SPDK方案綜述
10. 第三章云存儲(chǔ)第3節(jié)——Ceph統(tǒng)一存儲(chǔ)方案
11. 第三章云存儲(chǔ)第4節(jié)——OpenStack Swift 對象存儲(chǔ)方案
12. 第三章云存儲(chǔ)第5節(jié)——商用分布式云存儲(chǔ)方案
13. 第四章云網(wǎng)絡(luò)第一節(jié)——云網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展簡述
14. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.2節(jié)——相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)準(zhǔn)備
15. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3節(jié)——重要網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
16. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.1節(jié)——路由技術(shù)簡述
17. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.2節(jié)——VLAN技術(shù)
18. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.3節(jié)——RIP協(xié)議
19. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.4節(jié)——OSPF協(xié)議
20. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.5節(jié)——EIGRP協(xié)議
21. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.6節(jié)——IS-IS協(xié)議
22. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.7節(jié)——BGP協(xié)議
23. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.7.2節(jié)——BGP協(xié)議概述
24. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.7.3節(jié)——BGP協(xié)議實(shí)現(xiàn)原理
25. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.7.4節(jié)——高級(jí)特性
26. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.7.5節(jié)——實(shí)操
27. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.7.6節(jié)——MP-BGP協(xié)議
28. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.8節(jié)——策略路由
29. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.9節(jié)——Graceful Restart(平滑重啟)技術(shù)
30. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.10節(jié)——VXLAN技術(shù)
31. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.10.2節(jié)——VXLAN Overlay網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)
32. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.10.3節(jié)——VXLAN隧道機(jī)制
33. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.10.4節(jié)——VXLAN報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)過程
34. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.10.5節(jié)——VXlan組網(wǎng)架構(gòu)
35. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.10.6節(jié)——VXLAN應(yīng)用部署方案
36. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.4節(jié)——Spine-Leaf網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
37. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.5節(jié)——大二層網(wǎng)絡(luò)
38. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.6節(jié)——Underlay 和 Overlay概念
39. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.7.1節(jié)——網(wǎng)絡(luò)虛擬化與卸載加速技術(shù)的演進(jìn)簡述
40. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.7.2節(jié)——virtio網(wǎng)絡(luò)半虛擬化簡介
41. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.7.3節(jié)——Vhost-net方案
42. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.7.4節(jié)vhost-user方案——virtio的DPDK卸載方案
43. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.7.5節(jié)vDPA方案——virtio的半硬件虛擬化實(shí)現(xiàn)
44. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.7.6節(jié)——virtio-blk存儲(chǔ)虛擬化方案
45. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.7.8節(jié)——SR-IOV方案
46. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.7.9節(jié)——NFV
47. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.8.1節(jié)——SDN總述
48. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.8.2.1節(jié)——OpenFlow概述
49. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.8.2.2節(jié)——OpenFlow協(xié)議詳解
50. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.8.2.3節(jié)——OpenFlow運(yùn)行機(jī)制
51. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.8.3.1節(jié)——Open vSwitch簡介
52. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.8.3.2節(jié)——Open vSwitch工作原理詳解
53. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.8.4節(jié)——OpenStack與SDN的集成
54. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.8.5節(jié)——OpenDayLight
55. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.8.6節(jié)——Dragonflow

56. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.9.1節(jié)——網(wǎng)絡(luò)卸載加速技術(shù)綜述

57. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.9.2節(jié)——傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)卸載技術(shù)

58. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.9.3.1節(jié)——DPDK技術(shù)綜述

59. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.9.3.2節(jié)——DPDK原理詳解

60. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.9.4.1節(jié)——智能網(wǎng)卡SmartNIC方案綜述

61. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.9.4.2節(jié)——智能網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)

楔子

????????網(wǎng)絡(luò)是由各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成浓领，在傳統(tǒng)IT中势腮，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備幾乎都是物理設(shè)備漫仆，是可以真實(shí)看到的，大部分的流量是可控的盲厌，比如兩個(gè)交換機(jī)上的主機(jī)需要通信，必須使用網(wǎng)線或者光纖將兩個(gè)交換機(jī)連起來吗浩。

????????到了云計(jì)算中，除了傳統(tǒng)的物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備外禁荸，還有很多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是虛擬化的阀湿，運(yùn)行在服務(wù)器內(nèi)部，打通虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的不再是真實(shí)的網(wǎng)線陷嘴，有可能是轉(zhuǎn)發(fā)表里的一條條目，所以管理員面對的是前所未有的挑戰(zhàn)邑退。

????????總的來說，云計(jì)算中數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)過程地技，雖然同物理網(wǎng)絡(luò)上有些差異蜈七， 但是在總體上還是大致相同。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展簡述

????????隨著1946年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問世后的十多年時(shí)間內(nèi)乓土，由于價(jià)格很昂貴宪潮，電腦數(shù)量極少。早期所謂的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是為了解決這一矛盾而產(chǎn)生的趣苏，其形式是將一臺(tái)計(jì)算機(jī)經(jīng)過通信線路與若干臺(tái)終端直接連接狡相，我們也可以把這種方式看做為最簡單的局域網(wǎng)雛形∈晨模　　

????????最早的Internet，是由美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局（ARPA）建立的”蚵祝現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的許多概念和方法滔悉，如分組交換技術(shù)都來自ARPAnet。 ARPAnet不僅進(jìn)行了租用線互聯(lián)的分組交換技術(shù)研究单绑，而且做了無線回官、衛(wèi)星網(wǎng)的分組交換技術(shù)研究-其結(jié)果導(dǎo)致了TCP/IP問世。1977-1979年搂橙，ARPAnet推出了目前形式的TCP/IP體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議歉提。1980年前后ARPAnet上的所有計(jì)算機(jī)開始了TCP/IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換工作，并以ARPAnet為主干網(wǎng)建立了初期的Internet区转。1983年苔巨，ARPAnet的全部計(jì)算機(jī)完成了向TCP/IP的轉(zhuǎn)換，并在UNIX（BSD4.1）上實(shí)現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議废离。ARPAnet在技術(shù)上最大的貢獻(xiàn)就是TCP/IP協(xié)議的開發(fā)和應(yīng)用侄泽。兩個(gè)著名的科學(xué)教育網(wǎng)CSNET和BITNET先后建立。1984年蜻韭，美國國家科學(xué)基金會(huì)NSF規(guī)劃建立了13個(gè)國家超級(jí)計(jì)算中心及國家教育科技網(wǎng)悼尾，隨后替代了ARPANET的骨干地位。 1988年Internet開始對外開放湘捎。1991年6月诀豁，在連通Internet的計(jì)算機(jī)中，商業(yè)用戶首次超過了學(xué)術(shù)界用戶窥妇，這是Internet發(fā)展史上的一個(gè)里程碑舷胜，從此Internet成長速度一發(fā)不可收拾。

????????整體而言，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展可以粗分為如下幾個(gè)階段：

第一階段：20世紀(jì)60年代早期的遠(yuǎn)程終端連接階段

• 面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：主機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的中心和控制者烹骨，終端（鍵盤和顯示器）分布在各處并與主機(jī)相連翻伺，用戶通過本地的終端使用遠(yuǎn)程的主機(jī)。
• 只提供終端和主機(jī)之間的通信沮焕，子網(wǎng)之間無法通信吨岭。

第二階段：20世紀(jì)60年代中期的局域網(wǎng)互聯(lián)階段

• 多個(gè)主機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的通信峦树。
• 包括：通信子網(wǎng)辣辫、用戶資源子網(wǎng)。
• 終端用戶可以訪問本地主機(jī)和通信子網(wǎng)上所有主機(jī)的軟硬件資源魁巩。
• 電路交換和分組交換急灭。

第三階段：廣域互聯(lián)階段（廣域網(wǎng)、Internet）

• 1981年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制訂：開放體系互聯(lián)基本參考模型（OSI/RM）谷遂，實(shí)現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)互連葬馋。
• TCP/IP協(xié)議在此時(shí)期誕生。

第四階段：信息高速公路階段（高速肾扰，多業(yè)務(wù)畴嘶，大數(shù)據(jù)量）

• 寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)：信息高速公路
• ATM技術(shù)、ISDN集晚、千兆以太網(wǎng)
• 交互性：網(wǎng)上電視點(diǎn)播窗悯、電視會(huì)議、可視電話偷拔、網(wǎng)上購物蟀瞧、網(wǎng)上銀行、網(wǎng)絡(luò)圖書館等高速条摸、可視化。
• 當(dāng)前的云計(jì)算時(shí)代即處于此階段铸屉；

2 云網(wǎng)絡(luò)能力演進(jìn)簡述

????????云計(jì)算時(shí)代钉蒲，資源的虛擬化和資源調(diào)配的自動(dòng)化，為用戶提供了彈性的計(jì)算彻坛、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源顷啼，進(jìn)而支持快速和簡捷的業(yè)務(wù)部署。作為互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施昌屉，如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的虛擬化钙蒙，從而支持工作負(fù)載的快速變化和物理基礎(chǔ)設(shè)施的調(diào)配，為工作負(fù)載提供端到端的網(wǎng)絡(luò)資源響應(yīng),成為急需解的核心問題间驮。

????????總體而言躬厌，企業(yè)采用 4 種不同的方式部署云資源：

1. 公有云，它通過 Internet 共享資源并向公眾提供服務(wù)竞帽；
2. 私有云扛施，它不進(jìn)行共享且經(jīng)由通常本地托管的私有內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)鸿捧；
3. 混合云，它根據(jù)其目的在公有云和私有云之間共享服務(wù)疙渣；
4. 社區(qū)云（或稱行業(yè)云）匙奴，它僅在組織之間（例如與政府機(jī)構(gòu)）共享資源。

????????網(wǎng)絡(luò)虛擬化的本質(zhì)是要實(shí)現(xiàn)底層物理網(wǎng)絡(luò)的抽象妄荔，能夠在邏輯上對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分片或者整合泼菌，從而滿足各種應(yīng)用對于網(wǎng)絡(luò)的不同需求。而云網(wǎng)絡(luò)啦租，是以云為中心哗伯，面向應(yīng)用和租戶的虛擬化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，具備按需刷钢、彈性笋颤、隨處可獲得、可計(jì)量的特征内地，也面向租戶與應(yīng)用的虛擬化伴澄，云網(wǎng)絡(luò)可以把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬，并通過服務(wù)的方式提供給多個(gè)用戶使用阱缓，同時(shí)又具有極致性能非凌。

????????云網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品能力目前主要經(jīng)過了三次大的演進(jìn)，從最初的經(jīng)典云網(wǎng)絡(luò)荆针，到私有網(wǎng)絡(luò)（Virtual Private Cloud）敞嗡，再到連接更大范圍的云聯(lián)網(wǎng)。云網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也是數(shù)字化航背，全球化發(fā)展的一個(gè)縮影喉悴。

2.1?經(jīng)典（基礎(chǔ)）網(wǎng)絡(luò)

????????在2006年，aws推出s3和ec2玖媚，提供云上服務(wù)器箕肃，在2010年，阿里云推出Classic經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)對云計(jì)算用戶提供支持今魔。騰訊云類似的產(chǎn)品為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)勺像。這些是云網(wǎng)絡(luò)早期的產(chǎn)品，對云網(wǎng)絡(luò)的主要需求是提供公網(wǎng)接入能力错森，云網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是云上所有用戶的公共網(wǎng)絡(luò)資源池吟宦，所有云服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng) IP 地址都由云廠商統(tǒng)一分配，無法自定義網(wǎng)段劃分涩维、IP 地址殃姓。

2.2 私有網(wǎng)絡(luò)

????????在2011年，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，越來越多企業(yè)的應(yīng)用上云辰狡，企業(yè)對云上網(wǎng)絡(luò)安全隔離能力和互訪能力锋叨、企業(yè)數(shù)據(jù)中心與云上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，構(gòu)建混合云的能力宛篇，以及在云上多地域部署業(yè)務(wù)后的多地域網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)能力都提出了很多的需求娃磺，經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)或者基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足這些需求。aws支持云上VPC(私有網(wǎng)絡(luò)叫倍，Virtual Private Cloud)偷卧，其中VPC是用戶在云上建立的一塊邏輯隔離的網(wǎng)絡(luò)空間，在私有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)吆倦，用戶可以自由定義網(wǎng)段劃分听诸、IP 地址和路由策略。而后陸續(xù)推出nat網(wǎng)關(guān)蚕泽，vpn網(wǎng)關(guān)晌梨，對等連接等云產(chǎn)品，極大豐富了云網(wǎng)絡(luò)連接的能力须妻。

?阿里云VPC網(wǎng)絡(luò)方案

2.3 云聯(lián)網(wǎng)

????????近幾年仔蝌，隨著全球化高速發(fā)展，大數(shù)據(jù)與AI應(yīng)用風(fēng)起云涌荒吏，企業(yè)的全球擴(kuò)張敛惊，需要云網(wǎng)絡(luò)提供更大更靈活的接入能力，催生了aws的Transit Gateway绰更，阿里云的云企業(yè)和云連接網(wǎng)瞧挤，騰訊云的云聯(lián)網(wǎng)，來實(shí)現(xiàn)全球互聯(lián)互通儡湾。同時(shí)SDWAN接入服務(wù)特恬，包括硬件和軟件方案也不斷的推出和完善。

AWS Transit Gateway

?

阿里云云聯(lián)網(wǎng)方案?

騰訊云云聯(lián)網(wǎng)方案?

3 小結(jié)? ? ? ??

????????從產(chǎn)品層面看徐钠，云網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)鸵鸥，VPC網(wǎng)絡(luò)，云聯(lián)網(wǎng)丹皱，sdwan接入，云網(wǎng)絡(luò)的范圍得到了延展宋税。從聚焦數(shù)據(jù)中心摊崭，到聚焦數(shù)據(jù)中心之間互聯(lián)，進(jìn)一步通過sdwan接入能力把企業(yè)的接入網(wǎng)進(jìn)行了虛擬化杰赛。云網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品不僅連接計(jì)算/存儲(chǔ)呢簸，線下逐漸發(fā)展到連接企業(yè)的總部/分支與各種移動(dòng)終端，企業(yè)可以在云上構(gòu)建整個(gè)服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)；

????????云網(wǎng)絡(luò)從核心技術(shù)來看根时，是對網(wǎng)絡(luò)編址和網(wǎng)絡(luò)性能的優(yōu)化瘦赫。經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)和VPC網(wǎng)絡(luò)的在編址上，使用Overlay技術(shù)蛤迎，就是將很多塊數(shù)據(jù)一起打包确虱，即在物理網(wǎng)絡(luò)之上疊加了一個(gè)租戶的虛擬層，從而一次將多塊數(shù)據(jù)一起運(yùn)到正確的地址替裆，從而提高網(wǎng)絡(luò)的效率校辩。在網(wǎng)絡(luò)性能上，通過重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備形態(tài)持續(xù)提升數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)性能辆童，以虛擬交換機(jī)為例宜咒，服務(wù)器從10G升級(jí)到了25G，再到100G把鉴，經(jīng)歷了經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)的Linux內(nèi)核交換機(jī)故黑，DPDK交換機(jī)，物理網(wǎng)卡交換機(jī)（智能網(wǎng)絡(luò)庭砍，P4等）场晶。

參考鏈接

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史 - 知乎

云網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和技術(shù)淺析 - 知乎

漫談云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)（一）：云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)介紹_錢曙光的博客-CSDN博客

漫談云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)（二）: 云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景_錢曙光的博客-CSDN博客

淺談云網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展過程

云計(jì)算中的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)_Skye_Zheng的博客-CSDN博客_云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)

云網(wǎng)絡(luò)的十五年演進(jìn)史簡述 - 知乎