1、H3C 網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品部 交換機產(chǎn)品管理部 2014年3月,H3C IRF3縱向虛擬化解決方案 H3C IRF3 Vertical virtualization Solutions,機 密,Contents,IRF3競爭分析及答疑,IRF3典型組網(wǎng)及最佳實踐,IRF3的前世與今生,IRF3技術(shù)原理,H3C VCF虛擬融合框架,VCF（Virtual Converged Framework）虛擬融合框架包含了H3C對資源管理層、融合控制層、基礎(chǔ)承載層的定義，是H3C面向開放的上層業(yè)務(wù)集成手段、面向應(yīng)用的端到端自動化交付、整合軟件定義基礎(chǔ)架構(gòu)的整體解決方案，在技術(shù)實現(xiàn)上則包含了IRF2、IRF3、ope

2、nflow、VxLAN及NFV等一系列的新技術(shù)。,開放的上層業(yè)務(wù)集成手段 提供從基礎(chǔ)架構(gòu)到面向應(yīng)用編排的多層次Open SDK，易于集成及業(yè)務(wù)擴(kuò)展,面向應(yīng)用的端到端自動化交付 面向用戶核心應(yīng)用系統(tǒng)的IT可視化、跨領(lǐng)域（網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、終端）業(yè)務(wù)編排，IT業(yè)務(wù)自動化部署 基于應(yīng)用的IT服務(wù)端到端監(jiān)控手段,整合軟件定義基礎(chǔ)架構(gòu) 根植于傳統(tǒng)經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)，融合新型OpenFlow 、NFV網(wǎng)絡(luò)，融合對云和終端的控制，形成云網(wǎng)融合基礎(chǔ)架構(gòu)，在架構(gòu)演進(jìn)的同時，保護(hù)現(xiàn)有投資 形成基礎(chǔ)構(gòu)架層、融合控制層、資源管理層三層架構(gòu)，實現(xiàn)IT業(yè)務(wù)的虛擬化，靈活調(diào)配資源，自定義，自適應(yīng),H3C 網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)發(fā)展歷程 歷經(jīng)

3、12年積累，推出IRF1 歷經(jīng)17年積累，推出IRF2 歷經(jīng)21年積累，推出IRF3,3Com Stackable Ethernet Hub 1992,H3C IRF1 橫向虛擬化 (低端) 2004,H3C IRF2 橫向虛擬化 (全系列設(shè)備) 2009,3Com Stackable L2 switchSuperStack 1100/3300 1998,3COM XRN Technology L3 switch SuperStack Switch 40 x0 2002,H3C IRF技術(shù)發(fā)展,H3C IRF3 縱向虛擬化 (高、低端交換) 2013,IRF 智能彈性架構(gòu)技術(shù),IRF（Inte

4、lligent Resilient Framework ，智能彈性架構(gòu)技術(shù)），是H3C自主研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，將多臺物理設(shè)備通過IRF虛擬化成一臺邏輯設(shè)備，從而實現(xiàn)多臺設(shè)備的協(xié)同工作、統(tǒng)一管理和不間斷維護(hù)。,IRF1：第一代智能彈性架構(gòu)，低端設(shè)備橫向虛擬化。利用低端產(chǎn)品彈性擴(kuò)展解決了接入層的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容和大量的接入層設(shè)備管理維護(hù)問題。 IRF2：第二代智能彈性架構(gòu)，全系列設(shè)備橫向虛擬化 。利用表項同步、跨機架鏈路聚合、負(fù)載分擔(dān)及統(tǒng)一管理等技術(shù)解決了核心和匯聚層在全業(yè)務(wù)情況下的冗余部署問題，提高系統(tǒng)可靠性的同時降低了配置和管理難度。 IRF3：第三代智能彈性架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備縱向虛擬化技術(shù)。利用網(wǎng)絡(luò)異

5、構(gòu)擴(kuò)展技術(shù)將整個網(wǎng)絡(luò)虛擬化為一個管理節(jié)點，急劇降低了網(wǎng)絡(luò)管理難度并簡化了布線；完全屏蔽了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和配置的復(fù)雜性，用戶只需關(guān)心網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度。,IRF3是H3C虛擬融合架構(gòu)(Virtual Converged Framework，VCF)的核心技術(shù)之一，是H3C SDN理念在在IT系統(tǒng)中的落地，體現(xiàn)了“資源管理+融合控制+物理承載”的分層治理理念。,從IRF2說起,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),IRF2在不改變網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)溥B接條件下，通過將網(wǎng)絡(luò)同一層的多臺設(shè)備橫向整合成一臺邏輯設(shè)備，從而實現(xiàn)多臺設(shè)備的協(xié)同工作、統(tǒng)一管理，從邏輯上簡化了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)并提升了網(wǎng)絡(luò)整體效率： 同層級多節(jié)點合一，多鏈路被捆綁成單條邏輯鏈路

6、消除復(fù)雜VLAN+MSTP/VRRP配置，收斂時間大幅降低 DC范圍內(nèi)路由&VLAN規(guī)劃極大簡化 單個物理節(jié)點、鏈路的故障不影響上層路由 管理節(jié)點明顯降低,IRF2網(wǎng)絡(luò),從IRF2到IRF3,IRF3繼承了IRF2的優(yōu)點，并在縱向維度深度擴(kuò)展， 對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、流量模型帶了深刻變化。,IRF2-IRF3管理節(jié)點,IRF3減少網(wǎng)絡(luò)層次,大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心要求大容量二層網(wǎng)絡(luò)，接入層仍然有大量的小堆疊，整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理點規(guī)模仍非常大。 以左圖50臺設(shè)備為例，兩兩IRF2，還有25個設(shè)備管理點，IRF3將管理節(jié)點減少為1個，管理節(jié)點減少96%。,IRF2對網(wǎng)絡(luò)可靠性有明顯提高，但網(wǎng)絡(luò)的部署層級沒有變化 I

7、RF3將網(wǎng)絡(luò)從三層拓?fù)渥優(yōu)榇蠖泳W(wǎng)絡(luò),IRF2解決的是純物理網(wǎng)絡(luò)的問題 IRF3支持PE到CB上行、服務(wù)器可跨PE上行二級冗余，并保留同802.1BR的兼容性，對VM支持更友好,IRF3對虛機支持,從IRF2到IRF3,IRF3,是對IRF2的繼承和創(chuàng)新：,1. 高性價比大二層部署 將三層網(wǎng)絡(luò)演變?yōu)榇蠖?構(gòu)建大規(guī)模高性價比大二層,2.部署靈活,管理方便 即插即用，配置簡單 部署靈活，隨意擴(kuò)展 變多管理節(jié)點為單一管理節(jié)點，管理難度大幅度降低,3. 特性豐富、性能優(yōu)良 具備豐富的數(shù)據(jù)中心特性， 例如FCoE、VEPA、TRILL、DCBX、SPB 支持本地轉(zhuǎn)發(fā)及集中式轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)效率高 下掛PE規(guī)

8、模大，支持千兆PE及萬兆PE,4. 高可靠性 多級可靠性保證 部署故障自動隔離,H3C IRF3方案特點,1,4,2,3,縱向虛擬化方案,高性價比：從L3層網(wǎng)絡(luò)演變?yōu)榇蠖?接入設(shè)備提供L2接入 不同的L2之間只能L3通信，L3由匯聚設(shè)備提供 L2設(shè)備之間橫向堆疊，以提供服務(wù)器接入的可靠性，通過增加成本提供可靠性,整個網(wǎng)絡(luò)為大二層 接入設(shè)備之間不需要直接連接就可以提供設(shè)備之間的可靠性，既節(jié)省成本又提供可靠性 部分現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過升級就可以完成演變,零成本演變（且省去了接入設(shè)備之間堆疊連接）,全部高性能設(shè)備普通組網(wǎng)大二層： 二層網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備具有同質(zhì)性要求 所有接入端口都需要高性能高成本設(shè)備提供,

9、IRF3不同層次設(shè)備組網(wǎng)大二層： 采用異構(gòu)設(shè)備的融合，網(wǎng)絡(luò)由不同層次的設(shè)備組成 只有CB設(shè)備是高性能高成本 PE設(shè)備為低性能盒式設(shè)備，且各PE設(shè)備之間沒有直接關(guān)系，可為不同性能的設(shè)備,同樣端口規(guī)模的大二層,高性價比：大容量二層網(wǎng)絡(luò),部署靈活,管理方便：即插即用，配置簡單,同質(zhì)設(shè)備的IRF2橫向堆疊中，各個設(shè)備對等，各設(shè)備上都需要進(jìn)行配置后才能堆疊 縱向融合中，PE設(shè)備始終為從設(shè)備角色，不需要配置即可與配置了IRF3的CB組網(wǎng)，即插即用。PE的自動加入IRF3的過程如圖所示。,部署靈活,管理方便：部署靈活，隨意擴(kuò)展,服務(wù)器擴(kuò)容，CB容量夠用，但接入端口不夠，在線增加PE即可,服務(wù)器擴(kuò)容，CB容量

10、也不夠用，同時在線增加CB和PE，增加CB的過程影響大一些，需要慎重,服務(wù)器鏈路速率變化，在線更換新類型的PE。這種情況等于刪除原PE，增加新PE，相關(guān)配置需要新部署，但不影響其他在線PE,部署靈活,管理方便：單管理點,管理點1,L3,L2,L2,管理點2,管理點3,管理點1 所有的配置等管理數(shù)據(jù)都在CB設(shè)備上,一個網(wǎng)絡(luò)就一個邏輯管理點,特性豐富、性能優(yōu)良,Server,CB,PE,CB設(shè)備支持IRF2、FCoE、VEPA、Trill、SPB、ISSU等云特性 框式CB設(shè)備還支持EVI、MDC CB設(shè)備支持高密萬兆接入，支持40GE接口及向100GE接口平滑演進(jìn) 框式CB設(shè)備支持CLOS架構(gòu)，

11、大幅提高系統(tǒng)可靠性并實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理能力平滑擴(kuò)展,PE設(shè)備支持大MAC地址表項，支持本地轉(zhuǎn)發(fā)能力，支持IRF3縱向轉(zhuǎn)發(fā)模式和本地轉(zhuǎn)發(fā)模式切換,高可靠性：多級可靠性保證,PE通過聚合鏈路多歸屬到多臺CB，提高可靠性,服務(wù)器通過聚合鏈路多歸屬到多臺PE，提高可靠性,CB設(shè)備橫向IRF堆疊，互為備份，提高可靠性,17,高可靠性：部署故障自動隔離,CB 的IRF3端口，如果連接的是非正確的PE，則CB將其block,CB,PE,PE,PE,PE,不是連接到CB IRF3端口的UpLink端口，則PE將其block,CB,PE,PE,非PE,如果配置為IRF3聚合，PE UpLink聚合交叉連接，則雙方都b

12、lock,為什么要引導(dǎo)IRF3?,1、創(chuàng)新性技術(shù)！ IRF3是繼IRF2之后推出的最具創(chuàng)新性的技術(shù)，繼承了IRF2的優(yōu)點，并進(jìn)一步給客戶帶來實實在在的價值，比如：進(jìn)一步大幅簡化管理配置、壓縮網(wǎng)絡(luò)層級、減少橫向布線便于機房維護(hù)、方便擴(kuò)容等。并且前向兼容部分在網(wǎng)設(shè)備，無硬件投資便可支持，最大限度保護(hù)客戶投資。,2、強競爭！ IRF3目前競爭形式非常明朗，只有思科能夠在Nexus系列、Catalyst系列C6800上支持，其它友商都具有明顯的短木板，能夠和思科形成兩張門票關(guān)系，是又一個重磅差異化利器。,3、易引導(dǎo)！ IRF3對客戶有現(xiàn)實價值，符合SDN網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢；架構(gòu)上的差異不同于傳統(tǒng)軟件特性的差

13、異，標(biāo)書也更容易書寫。,Contents,IRF3競爭分析及答疑,IRF3典型組網(wǎng)及最佳實踐,IRF3的前世與今生,IRF3技術(shù)原理,H3C IRF3方案模型,CB,PE,PE,PE,PE,CB為框式設(shè)備或者高性能盒式設(shè)備,PE一般為盒式設(shè)備,功能上： IRF3標(biāo)準(zhǔn)端口擴(kuò)展+本地轉(zhuǎn)發(fā) + 多級跨設(shè)備多歸屬,IRF3： Intelligent Resilient Framework 3,第三代智能彈性架構(gòu)，在縱向維度上支持異構(gòu)擴(kuò)展，在獲得形成一臺邏輯虛擬設(shè)備的基礎(chǔ)上，把一臺低成本的盒式設(shè)備作為一塊遠(yuǎn)程接口板加入主設(shè)備系統(tǒng)，以達(dá)到擴(kuò)展I/O端口能力和進(jìn)行集中控制管理的目的。 邏輯上分為控制設(shè)備CB

14、（Controlling Bridge）和擴(kuò)展設(shè)備PE（Port Extender）兩類。,H3C IRF3方案實用模型,橫向IRF2堆疊,+ 形成Fabric （H3C SDN網(wǎng)絡(luò)的一種技術(shù)實現(xiàn)方式，是H3C VCF虛擬融合框架的主要技術(shù)之一）,縱向IRF3,H3C IRF3方案組網(wǎng)規(guī)則,高性能盒式設(shè)備或者框式設(shè)備作為CB設(shè)備，且CB易采用多設(shè)備橫向IRF堆疊 PE由盒式設(shè)備組成，多歸屬到不同CB IRF成員,限定性組網(wǎng)規(guī)則,PE只能單級，不支持PE級聯(lián) PE之間不能有直接橫向連接，如果PE默認(rèn)的高速上行口之間互聯(lián)，則系統(tǒng)自行阻斷；如果PE之間UNI口互聯(lián)，則視為設(shè)備自環(huán)，由用戶配置保證 P

15、E設(shè)備高速端口作為IRF3 UpLink口,建議性組網(wǎng)規(guī)則,H3C IRF3方案中設(shè)備角色,H3C IRF3縱向虛擬化解決方案中可橫向堆疊的CB設(shè)備，由高性能設(shè)備承擔(dān)，完成主要的管理、控制、流量轉(zhuǎn)發(fā)決策。,H3C IRF3縱向虛擬化解決方案中PE設(shè)備，主要是作為CB設(shè)備的端口擴(kuò)展器，大大增加CB設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入端口規(guī)模，增加CB設(shè)備的組網(wǎng)能力。一般為盒式設(shè)備。 根據(jù)需要，PE可視設(shè)備能力做一些本地的轉(zhuǎn)發(fā)決策，以減輕CB的負(fù)擔(dān)。,H3C IRF3方案邏輯模型（盒式CB情況）,模型上IRF3中，盒式CB設(shè)備邏輯化為帶業(yè)務(wù)端口的主控板；PE設(shè)備邏輯化為接口板，即遠(yuǎn)程線卡，PE的槽位號一般從一個較大的索

16、引開始，例如從100開始。 邏輯上，整個IRF3作為一個框式分布式設(shè)備，只有一個管理點，只有一個控制點。,H3C IRF3方案邏輯模型（框式CB情況）,模型上，同盒式CB情況。組網(wǎng)規(guī)模上要大，復(fù)雜度要高，且一般情況下，主控板不帶業(yè)務(wù)接口。,IRF3數(shù)據(jù)處理模型-集中式,集中式模型 所有流量都首先到CB做轉(zhuǎn)發(fā)決策 此模型需耗用較大的CB資源，對CB側(cè)性能有較高要求 此模型下PE不需要太強能力，設(shè)備成本低,PE本地轉(zhuǎn)發(fā)模型 PE對本地流量（見前文定義）做轉(zhuǎn)發(fā)決策；其他流量統(tǒng)一到CB做轉(zhuǎn)發(fā)決策 這種模型綜合了集中式模型和分布式模型的優(yōu)點，PE為低性能盒式設(shè)備，但本地流量PE自己完成轉(zhuǎn)發(fā)決策和轉(zhuǎn)發(fā)，減

17、輕了上行帶寬壓力以及CB的處理壓力,IRF3數(shù)據(jù)處理模型-本地轉(zhuǎn)發(fā)模型,IRF3集中式和本地轉(zhuǎn)發(fā)PE處理對比,合法性檢查，vlan，stp，802.1x等 協(xié)議報文處理,合法性檢查，vlan，stp，802.1x等 協(xié)議報文處理 L2目的查找及源地址學(xué)習(xí),L3單播查找,L3直接跳過,所有流量重定向到CB進(jìn)行代理轉(zhuǎn)發(fā),已知本地L2單播、L3單播根據(jù)查表結(jié)果本地直接轉(zhuǎn)發(fā) 其他流量重定向到CB進(jìn)行代理轉(zhuǎn)發(fā),L3直接跳過,集中式模型,本地轉(zhuǎn)發(fā)模型,注：這里流量指來自PE UNI口的流量,IRF3數(shù)據(jù)處理模型原則,PE設(shè)備的交換芯片和CB設(shè)備的交換芯片相同時，或者芯片性能及功能上相近的情況下，可以選擇分

18、布式模型 PE設(shè)備的交換芯片性能較弱，但功能上與CB芯片相近時，可以選擇本地轉(zhuǎn)發(fā)模型 PE設(shè)備的交換芯片性能較弱，且功能上缺少時，選擇集中式模型,H3C IRF3縱向虛擬化解決方案當(dāng)前版本不提供用戶選擇，系統(tǒng)自行根據(jù)PE情況確定來選擇集中式轉(zhuǎn)發(fā)或本地轉(zhuǎn)發(fā)模式。,轉(zhuǎn)發(fā)模型設(shè)置原則,點評： H3C 的PE設(shè)備支持本地轉(zhuǎn)發(fā)能力，軟件平臺根據(jù)CB/PE設(shè)備性能動態(tài)選擇轉(zhuǎn)發(fā)模式，能最大程度的提高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的合理性，相比友商單一的轉(zhuǎn)發(fā)模式靈活度更好、轉(zhuǎn)發(fā)效率更高。 H3C軟件平臺支持用戶自行選擇轉(zhuǎn)發(fā)模式的能力，為部分用戶提供定制化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,更加貼近用戶實際需求。,Contents,IRF3競爭分析及答

19、疑,IRF3典型組網(wǎng)及最佳實踐,IRF3的前世與今生,IRF3技術(shù)原理,31,IRF3 數(shù)據(jù)中心典型應(yīng)用,PE作為TOP設(shè)備 每兩個PE組成一組互為備份，為一個或兩個機架服務(wù) PE與服務(wù)器之間跨PE聚合 PE端口使能EVB，為虛擬化服務(wù)器服務(wù),CB作為TOR設(shè)備 CB由兩臺設(shè)備IRF堆疊 CB與核心設(shè)備之間高可靠性連接，為整個IRF3 Fabric中服務(wù)器提供到內(nèi)部及其他外部網(wǎng)絡(luò)的連接 三層轉(zhuǎn)發(fā)由核心設(shè)備提供,IRF3 園區(qū)網(wǎng)典型應(yīng)用,PE的部署，根據(jù)對可靠性的要求做不同的部署，如圖中從左到右可靠性逐步較低 園區(qū)網(wǎng)的特點，接入設(shè)備級聯(lián)比較普遍，但目前的IRF3不支持PE,園區(qū)網(wǎng)中，CB不一定的

20、多設(shè)備的IRF堆疊 在沒有虛擬機（不一定服務(wù)器沒有，只要設(shè)備不需要管理即可）的情況下，CB同時做L2+L3，且L3時交換容量不變,IRF3部署建議步驟,確定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，建議CB預(yù)留一定的擴(kuò)展余量 部署CB IRF橫向堆疊 CB上配置IRF3相關(guān)配置（其他配置不在這里描述）并保存配置 部署PE，將其UpLink口接入CB上配置的IRF3口。剩下的工作IRF3會自動完成，包括：PE版本檢查、PE版本Load、PE啟動并作為接口板加入CB進(jìn)行管理。 完成PE上相關(guān)業(yè)務(wù)的配置并保存,H3C IRF3解決方案案例,方案特點： 通過IRF2和IRF3實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的橫向與縱向全融合 支持FC/FCoE組網(wǎng)

21、，實現(xiàn)FC SAN和網(wǎng)絡(luò)的融合 CB支持DCBX、VEPA、Trill等云特性，具備豐富云業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力 平民價位，實現(xiàn)高富帥需求,某綜合性醫(yī)院項目CB:S5820V2-52QF-U PE:S5120HI IRF3縱向融合方案組網(wǎng)圖：,H3C IRF3近期開局和測試案例（14年Q1）,目前僅支持10GE鏈路作為控制鏈路(40GE口支持)，不支持千兆口做IRF3,H3C IRF3縱向融合解決方案進(jìn)展,Contents,IRF3競爭分析及答疑,IRF3典型組網(wǎng)及最佳實踐,IRF3的前世與今生,IRF3技術(shù)原理,總體競爭情況,友商中只有思科在Nexus系列產(chǎn)品中推出的FEX技術(shù)同IRF3類似，Juni

22、per推出的Qfabric架構(gòu)在產(chǎn)品實現(xiàn)上存在短板，其他友商目前還未有相關(guān)技術(shù)。 因此IRF3當(dāng)前的競爭對手就是思科的FEX.,思科FEX方案分析,Cisco N752方案,N7K,N55,N2K,L2,L3,思科方案分析： N7K 下掛N2K臺數(shù)有限，N5K下掛臺數(shù)更少，特別是在三層特性下性能急劇下降 N5K的三層能力弱，需要另配三層板卡 思科的N5K+N2K往往采用高收斂比模型 N2K無本地轉(zhuǎn)發(fā)能力,與Cisco對比：Cisco的款型,與Cisco對比：中小規(guī)模數(shù)據(jù)中心(5+2),注：PE雙模式指既可以工作在IRF3模式，又可以工作在普通模式,與Cisco對比：中小規(guī)模數(shù)據(jù)中心(7+2),與Cisco對比：中小規(guī)模數(shù)據(jù)中心(7+5+2 vPC),與Cisco對比：中小規(guī)模數(shù)據(jù)中心(7+5+2 FP),與Cisco對比：園區(qū)網(wǎng),注：思科Catalyst 系列支持FEX架構(gòu)目前還只是技術(shù)傳聞，并未見可證實的文檔資料,與Cisco對比：功能綜合,FAQ,Q：IRF3是否支持PE級聯(lián)？,Q：同一IRF3網(wǎng)絡(luò)可支持的PE規(guī)模,A：UpLink口由PE設(shè)備的高速端口組成，不可配置。同時PE設(shè)備的高速端口也不能用作UNI口,A：目前的版本還不支持PE級聯(lián),A：PE的規(guī)模受兩個方面的制約。一是CB的系統(tǒng)性能，一是PE的級別。目前主要受PE級別的制約，且整個IRF3