網(wǎng)絡(luò)分層有什么好處
發(fā)布時(shí)間:2017-12-26作者:小編閱讀:0
網(wǎng)絡(luò)的可靠性、冗余性自從網(wǎng)絡(luò)誕生以來就是一個(gè)不曾停止過討論的話題,最近阿里云發(fā)布了云骨干網(wǎng)這一產(chǎn)品,引起了業(yè)界的廣泛討論,突然覺得在廣域網(wǎng)領(lǐng)域有一些事情發(fā)生,比如基于阿里云骨干網(wǎng)的SD-WAN的StartUP就是一個(gè)不錯(cuò)的想法。說到SD-WAN,感覺其就是在網(wǎng)絡(luò)可靠性與建設(shè)成本之間的Trade off,當(dāng)然也會有一些靈活性在里面。
作為一個(gè)有著原始的分層基因網(wǎng)絡(luò),其靈活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的想象,當(dāng)然一切事物都是不完美的,有利必有弊。把一件事物從不完美一步一步趨向近乎完美的過程應(yīng)該是一件有意思的事情,這也許就是網(wǎng)絡(luò)工作者的意義所在。今天,暫且只討論網(wǎng)絡(luò)分層帶給我們的好處。
0X00 地溝
首先我們的討論的網(wǎng)絡(luò)的負(fù)一層:地溝,一般運(yùn)營商做網(wǎng)絡(luò)可靠性保護(hù)時(shí)都要求主備鏈路不能同溝同纜,這里的同溝就是指的這一層,千萬不要小看這一層,這可是黨的特權(quán),不是你想挖就能挖的,一般也是最耗時(shí)的一層。站在這一層去看可靠性的一般都是土豪,比如我們做城域網(wǎng)或者長傳波分的環(huán)路保護(hù),在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間至少要挖兩條溝,導(dǎo)致成本直接是Double的。作為普通的用戶,在這一層能做的事情也就有限了,甚至可以忽略。
0X01物理層
這里的物理層主要就是光纖了,光纖都是放在地溝里面的,受限于上面地溝這一層,因此用戶能做的事情類似。
0X02數(shù)據(jù)鏈路層
這里拿以太網(wǎng)舉例,從最初HUB的工作原理來講直接就是廣播(當(dāng)然還有輔助的CSMA/CD),看上去像一個(gè)粗人的玩法,但是在特殊的場景也是一種比較有效的方法,比如在電信領(lǐng)域,有些廠家為了滿足50ms的倒換時(shí)間,也是簡單粗暴的直接把數(shù)據(jù)包發(fā)送兩份通過不同的路徑傳送到核心網(wǎng)來保證切換時(shí)的低延時(shí),個(gè)人認(rèn)為這也是對廣播的一次應(yīng)用,當(dāng)然你也可以說這是一種帶寬換時(shí)間的做法,只要你高興就好。
還有就是在VR游戲領(lǐng)域,為了獲取實(shí)時(shí)性的低延時(shí),現(xiàn)場攝像頭采集的畫面信息、各個(gè)背包機(jī)的位置更新、手柄的信息等都是通過廣播來通信的,一方面是有多對一或者一對多的互通需求,另一方面就是通過廣播來提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。當(dāng)然這里提到應(yīng)用場景,可能網(wǎng)工覺得這是瞎搞,不符合網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則,可是我想說的是誰讓業(yè)務(wù)需求這么奇葩呢,網(wǎng)絡(luò)本來就是為應(yīng)用服務(wù)的,只能是不管白貓黑貓,能夠抓住老鼠的貓就是好貓。
這里說的主要是思路,如果你有這樣的業(yè)務(wù)需求,可以往這個(gè)方向去考慮。
0X03網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)主要是IP,這里也是網(wǎng)工的主戰(zhàn)場,大部分的網(wǎng)絡(luò)冗余性都是在這里實(shí)現(xiàn),那些牛X的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議也在這里施展拳腳。除了路由協(xié)議自己實(shí)現(xiàn)的主備或者負(fù)載的冗余技術(shù),這里簡單提幾個(gè)小的TIPs。比如大家都知道路由是遞歸查詢的,利用遞歸我們可以解決一些棘手的問題,比如有些廠家的PBR僅支持多個(gè)下一跳的負(fù)載或者主備,我們可以把下一跳遞歸到靜態(tài)路由,通過調(diào)用靜態(tài)路由的特性來實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能(負(fù)載或者主備或者BFD檢測等)。還有在163類似的骨干網(wǎng)中使用的虛擬下一跳技術(shù),也是使用了路由的遞歸查詢來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余。
還有就是上層對下層的復(fù)用,比如多個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)復(fù)用同一個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),具體到端口就是一個(gè)物理端口配置使用多個(gè)IP地址,再擴(kuò)展一下就是同一個(gè)以太網(wǎng)段使用不同的IP地址網(wǎng)段來滿足特定的需求。
0X04傳輸層
這里就是”類F5”的天下了,通過前置負(fù)載均衡調(diào)度來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用級別的網(wǎng)絡(luò)可靠性。當(dāng)然“類F5”還有其他的功能,舉個(gè)例子,大家玩Openstack的都知道Neutron模塊所實(shí)現(xiàn)的Floating IP僅支持IP級別的公私網(wǎng)映射,但是大家都知道IPv4是很珍貴的,特別是在天朝,一般公司很少有幾個(gè)C以上級別的地址。但是我們可以通過在Horizon配置負(fù)載均衡來實(shí)現(xiàn)端口級別的映射,只需添加一臺Real Server來代替內(nèi)網(wǎng)主機(jī)就可以了,這也算是一個(gè)Trade off吧,風(fēng)險(xiǎn)自行評估,各位新老司機(jī)量力而行。
當(dāng)然傳輸層對網(wǎng)絡(luò)層的復(fù)用應(yīng)該就是端口級別的復(fù)用了,應(yīng)用比較廣泛的就是NAT映射,這個(gè)大家應(yīng)該都玩的比較溜,不再展開。各種OVERLAY的技術(shù)也在此應(yīng)用,大部分都是UDP封裝IP或UDP直接封裝以太網(wǎng)(VXALN),這應(yīng)該算是下層對上層的復(fù)用?你自己說了算。
0X05應(yīng)用層
由于本人沒玩過編碼,這部分還是由碼農(nóng)來幫忙添加一下吧。
這里從網(wǎng)絡(luò)分層的角度列舉了每層可以Hack的技術(shù),可以每層單獨(dú)使用,也可以組合使用,比如網(wǎng)絡(luò)層無法解決的問題可以轉(zhuǎn)嫁到傳輸層或者數(shù)據(jù)鏈路層,物理層無法解決的問題也可以轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)層。到我相信還有更多的東西等待大家去挖掘,期待看到更多的分享。
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