為了保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，我們往往會對關(guān)鍵鏈路進(jìn)行冗余設(shè)計，而這難免就會產(chǎn)生一個封閉的物理環(huán)路，但是以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制又決定了不能有物理環(huán)路，一有環(huán)路，發(fā)給所有主機(jī)的廣播就會在環(huán)路反復(fù)傳播，這便是廣播風(fēng)暴，此時網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的訪問將會變得緩慢，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)丟包等，甚至導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)完全中斷。

廣播幀泛洪對交換機(jī)的CPU影響巨大，會導(dǎo)致不能從本地或遠(yuǎn)程登錄交換機(jī)，唯一的選擇就是重啟或拔線。然而，通常大型的網(wǎng)絡(luò)中定位和發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)路的位置又是相當(dāng)困難的事情。

為解決網(wǎng)絡(luò)環(huán)路問題，一系列環(huán)路保護(hù)協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生。其中比較有代表性便是STP（生成樹協(xié)議）。

什么是STP（生成樹協(xié)議）

生成樹協(xié)議是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中用于構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞囊环N協(xié)議。它通過選擇網(wǎng)絡(luò)中的某些連接來構(gòu)建一個無環(huán)圖，從而避免了網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路，保證了網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

生成樹協(xié)議的運(yùn)行比較復(fù)雜，簡單來說，生成樹算法(STA)會首先創(chuàng)建一個拓?fù)鋷?，找出并關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)中的冗余鏈路。運(yùn)行STP后，數(shù)據(jù)幀就只能在STP選定的最優(yōu)鏈路上傳輸。

其中值得注意也最讓人詬病的是，諸如STP這類防環(huán)協(xié)議的核心思想都是通過人為阻塞端口來破壞環(huán)路，代價就是冗余的鏈路只能閑置下來做備份。

隨著技術(shù)進(jìn)步，人們逐漸開始采用可堆疊交換機(jī)和MC-LAG等方式來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高可靠，它們在一定程度上改善了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，不過也帶來了新的問題。

交換機(jī)堆疊的優(yōu)勢和弊端

交換機(jī)堆疊技術(shù)可以將不同物理交換機(jī)的端口進(jìn)行鏈路聚合，使得下行鏈路具備更高的帶寬和彈性，因為參與堆疊的交換機(jī)在邏輯上已經(jīng)虛擬成一臺交換機(jī)，所以也不需要為避免產(chǎn)生環(huán)路而去人為阻塞線路。

盡管堆疊技術(shù)為堆疊組內(nèi)的多臺交換機(jī)提供統(tǒng)一的管理界面，但由于堆疊技術(shù)高度依賴于軟件控制，設(shè)備軟件升級以及故障替換極易影響業(yè)務(wù)正常運(yùn)行，一旦發(fā)生軟件故障，整個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都將癱瘓。此外，堆疊交換機(jī)的廠商鎖定問題也較嚴(yán)重，私有的協(xié)議和專用線纜，給擴(kuò)容改造增加了限制或者額外支出。

MC-LAG技術(shù)的優(yōu)勢和弊端

堆疊方案逐漸被MC-LAG所取代。

MC-LAG方案是一種采用多個物理連接和多個設(shè)備的鏈路聚合方案，MC-LAG設(shè)備在提供統(tǒng)一轉(zhuǎn)發(fā)面的時，控制面板是獨(dú)立的，可以輕松地添加或刪除物理連接，從而提供更好的擴(kuò)展性。

但是，MC-LAG下的peerlink互聯(lián)同樣會占用端口資源，并且相對于堆疊，MC-LAG下兩臺設(shè)備邏輯上仍然是兩臺，運(yùn)維復(fù)雜度更高。

去STP/堆疊/MC-LAG的新一代高可靠園區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

為了追求網(wǎng)絡(luò)的高可靠和高可用，大規(guī)模部署的二層以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜、但是健壯性變得越來越差，建設(shè)和維護(hù)成本都高居不下，那么有沒有一種高可靠組網(wǎng)下的更簡化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)呢？

一個可行的思路便是壓縮二層域，將云數(shù)據(jù)中心全三層的IP路由組網(wǎng)技術(shù)平移到園區(qū)網(wǎng)絡(luò)。

云化園區(qū)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)從設(shè)計之處充分地考慮了環(huán)路規(guī)避、多路徑轉(zhuǎn)發(fā)、高可靠、多路徑等因素，采用天然無環(huán)路的Leaf/Spine架構(gòu)和輕量級的ECMP機(jī)制，基于L3的網(wǎng)絡(luò)能力，在保證最高鏈路利用率和最低復(fù)雜度的前提下實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)的可靠性。底層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)得到了全面優(yōu)化，傳統(tǒng)的STP，堆疊，MC-LAG都不再需要了。

關(guān)注vx公號“星融元Asterfusion”，獲取更多技術(shù)分享和最新產(chǎn)品動態(tài)。