云計算大大擴(kuò)展了IT服務(wù)能夠提供的種類和范圍，作為云計算服務(wù)提供者與使用者的聯(lián)系紐帶，泛聯(lián)路由平臺為云計算提供高速、可靠、擴(kuò)展性強(qiáng)、簡單易用的廣域數(shù)據(jù)傳輸平臺。本文就泛聯(lián)路由平臺未來發(fā)展的架構(gòu)與特征進(jìn)行探討。
                                                               文/盧國強(qiáng)

一、泛聯(lián)路由平臺特征

    云計算主要包括公有云與私有云，云計算中心通過廣域數(shù)據(jù)傳輸平臺與終端用戶互聯(lián)，為公眾用戶或企業(yè)內(nèi)部用戶提供云服務(wù)。由于使用云服務(wù)的終端用戶數(shù)量大、分布廣泛、接入方式多種多樣，因此將承載云計算的數(shù)據(jù)傳輸平臺稱為泛聯(lián)路由平臺。如圖1所示：

圖1 泛聯(lián)路由平臺示意圖

    雖然公有云與私有云所提供云服務(wù)的類型與對象不同，其網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接方式、架構(gòu)模型也不同，但從云計算本身的特點(diǎn)來看，承載云計算服務(wù)的泛聯(lián)路由平臺具有一定的共同特征：

    高可用：為了保證云計算服務(wù)的高可用性，除了云計算中心的高可靠外，泛聯(lián)路由平臺也必須確保網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)的高可靠，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接“永遠(yuǎn)在線”，從而對云計算為終端用戶提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲中心提供保證問題。；

    易用：泛聯(lián)路由平臺必須能夠兼容多種終端、多種接入方式，使得更多的用戶使用云計算服務(wù)，最大化擴(kuò)展云計算服務(wù)的提供范圍，將對用戶終端的設(shè)備要求降到最低，使用力求簡化，使得用戶可以通過“任何終端、任何位置、任何方式”獲取云計算服務(wù)；

    可擴(kuò)展：隨著云計算的開展，泛聯(lián)路由平臺必須具備可擴(kuò)展性，能夠方便的接入新的云計算中心、新的用戶終端，并可以快速提供服務(wù)。

二、泛聯(lián)路由平臺架構(gòu)

    泛聯(lián)路由平臺需要根據(jù)公有云、私有云的流量模型組織網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并通過各層次路由設(shè)備的接入和業(yè)務(wù)處理能力，滿足云計算數(shù)據(jù)中心對終端用戶業(yè)務(wù)提供的高可用、易用、可擴(kuò)展性。

    1. 公有云泛聯(lián)路由平臺架構(gòu)

    公有云的服務(wù)對象是公眾用戶，用戶主要通過互聯(lián)網(wǎng)接入方式與云計算中心連接。因此，公有云泛聯(lián)路由平臺是面向全互聯(lián)網(wǎng)用戶的，提供大容量、快速、高可用、安全的互聯(lián)網(wǎng)接入平臺。其平臺架構(gòu)如圖2所示：

圖2 面向全互聯(lián)網(wǎng)用戶的公有云泛聯(lián)路由平臺架構(gòu)

    公有云通常規(guī)模龐大，具有2個甚至多個數(shù)據(jù)中心，具有多個高速互聯(lián)網(wǎng)出口，其泛聯(lián)路由平臺主要由核心層

圖3 扁平化私有云泛聯(lián)路由平臺架構(gòu)

    扁平化泛聯(lián)路由平臺采用核心層、接入層兩級路由架構(gòu)：

    核心層路由器：連接云計算數(shù)據(jù)中心與接入層路由器，執(zhí)行各接入層路由匯聚，以及高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；支持互聯(lián)網(wǎng)用戶、遠(yuǎn)程VPN用戶接入；

    接入層路由器：接入終端用戶。由于云計算對終端的要求必須盡可能簡化，因此要求接入層路由器更加智能化、自動化、多業(yè)務(wù)融合，例如支持豐富網(wǎng)絡(luò)接入方式，如有線/無線PC、PDA、手持終端等，支持IPv4單播/組播、IPv6單播/組播、MPLS VPN虛擬網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)傳輸類型，具備豐富的QoS策略、安全控制策略、應(yīng)用流量控制、應(yīng)用加速等業(yè)務(wù)處理能力。

    較大規(guī)模的私有云泛聯(lián)路由平臺，例如大型集團(tuán)為多個內(nèi)部企業(yè)、合作伙伴提供云計算服務(wù)，所提供的云計算服務(wù)類型、終端用戶數(shù)量都具備一定的規(guī)模，通常擁有多個云計算中心，對可靠性、可擴(kuò)增性要求更高，采用層次化架構(gòu)，如圖4所示：

圖4 層次化私有云泛聯(lián)路由平臺架構(gòu)

層次化泛聯(lián)路由平臺采用核心層、區(qū)域中心、接入層多級路由架構(gòu)：

    核心層路由器：云計算數(shù)據(jù)中心出口核心路由器，執(zhí)行云計算服務(wù)高速數(shù)據(jù)交換；

    區(qū)域中心路由器：核心層路由器與接入層路由器的中間層設(shè)備，通過上下兩級路由成環(huán)，分別用于匯聚各區(qū)域接入層路由器，以及與核心層路由器形成高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；

    接入層路由器：接入終端用戶，與扁平化平臺架構(gòu)類似，支持豐富網(wǎng)絡(luò)接入方式，以及豐富的業(yè)務(wù)處理能力。

    相對于扁平化架構(gòu)，層次化泛聯(lián)路由平臺架構(gòu)能夠提供更清晰的管理界面，以及更靈活的擴(kuò)展性。新增云計算數(shù)據(jù)中心可通過核心層路由直接與區(qū)域中心路由連接，不影響路由平臺架構(gòu)的運(yùn)行；新增接入層路由器也可直接上行到區(qū)域中心路由，實(shí)現(xiàn)對云計算數(shù)據(jù)中心的訪問。

三、泛聯(lián)路由平臺建設(shè)要求

    泛聯(lián)路由平臺架構(gòu)設(shè)計是從整體組網(wǎng)結(jié)構(gòu)上，依據(jù)云計算的泛聯(lián)特征，為終端用戶提供高速、便捷的接入環(huán)境，為云計算中心提供高性能、高可用、大容量、易維護(hù)、可擴(kuò)展的承載平臺。泛聯(lián)路由平臺的建設(shè)，還需要考慮以下具體要求：

    開放融合：云計算架構(gòu)下的網(wǎng)絡(luò)不是分離的，而是云計算服務(wù)的多網(wǎng)合一。通過將多個物理網(wǎng)絡(luò)、多個類型網(wǎng)絡(luò)以及多種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的融合，云計算中心在統(tǒng)一的泛聯(lián)路由平臺上為各種用戶提供數(shù)據(jù)、計算、存儲、視頻、語音等不同類型的云計算服務(wù)，使協(xié)同辦公成為可能。

    無線應(yīng)用：隨著便攜機(jī)、上網(wǎng)本、掌上電腦、智能手機(jī)等的快速普及，WiFi/WAPI、3G等無線應(yīng)用大大擴(kuò)展了信息空間，豐富了接入終端的種類，提高了用戶訪問的便捷性，是云計算的一個重要服務(wù)形式。泛聯(lián)路由平臺在無線環(huán)境下的響應(yīng)速度、連通率、容量，以及對漫游、無線定位等特性的支持，將成為云計算服務(wù)能否廣泛推廣的一個關(guān)鍵因素。

    IPv6應(yīng)用：大量的終端接入，必將帶來IP地址需求的爆炸性增長。IPv6的應(yīng)用，不僅僅是解決大量接入終端對IP地址的需求，并且在協(xié)議上比IPv4能夠提供更好的移動特性和QoS能力。相對于IPv4的固定報文格式，IPv6的擴(kuò)展性更強(qiáng)，可根據(jù)不同協(xié)議要求增加擴(kuò)展頭種類，按照處理順序合理安排擴(kuò)展頭的順序。此外，IPv6引入自動配置以及重配置技術(shù)，對于IP地址等信息終端可通過自主協(xié)商實(shí)現(xiàn)自動增刪更新配置，真正即插即用，大大提高了IPv6的易管理性。最后，IPv6新增流標(biāo)記域，方便了IPv6 QoS的端到端部署，使得業(yè)務(wù)終端可快速處理實(shí)時業(yè)務(wù)，從而支持IPv6的語音、視頻等應(yīng)用。IPv6必將成為云計算泛聯(lián)路由平臺的重要應(yīng)用。

    智能安全：云計算用戶、應(yīng)用的多樣化，使得云計算泛聯(lián)路由平臺必須具備智能，包括針對用戶信息的智能、針對應(yīng)用層信息的智能和針對多元化業(yè)務(wù)的智能，使網(wǎng)絡(luò)更“聰明”，面向不同用戶、不同場景，提供有針對性的服務(wù)。智能安全要求泛聯(lián)路由平臺具有識別用戶身份、L4～L7應(yīng)用業(yè)務(wù)的能力，并根據(jù)數(shù)據(jù)流負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等對不同用戶、不同業(yè)務(wù)的訪問進(jìn)行精細(xì)化控制。

    資源化：云計算將數(shù)據(jù)、存儲、應(yīng)用等通過虛擬化形成資源池，為用戶提供服務(wù)。云計算泛聯(lián)路由平臺同樣也具有資源化的特征，通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)、鏈路、帶寬等形成資源，按需分配，從而使整個平臺更加靈活，滿足不同用戶對所需要云計算服務(wù)的差異化網(wǎng)絡(luò)接入、帶寬、安全性等承載要求。

    綠色節(jié)能：隨著云計算IT系統(tǒng)越來越龐雜，泛聯(lián)路由平臺的系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化愈加重要，在設(shè)計、制造、運(yùn)維、回收等各個階段必須盡可能減少能源消耗和對環(huán)境的負(fù)荷，滿足綠色要求，降低TCO。

四、總結(jié)

    云計算為分布在各地的眾多用戶提供了虛擬、高可靠、按需服務(wù)的IT資源，作為承載云計算服務(wù)資源的泛聯(lián)路由平臺，除了具備高速數(shù)據(jù)傳輸外，也必須在平臺架構(gòu)上滿足高可用性、易用性和可擴(kuò)展性，并根據(jù)不同的云計算類型，構(gòu)建不同的泛聯(lián)路由平臺架構(gòu)。