擁抱IPv6技術 通往下一代網路

著名的木桶效應告訴我們：「一隻水桶能盛多少水取決於最短的那塊木板」。在企業紛紛走上數字化轉型的過程中，底層支撐的IT基礎設施服務能否跟得上企業發展的節奏是關鍵。過去幾年，計算能力通過GPU、FPGA等硬體發生了巨大的突破，存儲性能也隨著SSD固態硬碟的普及大幅提升，作為IT基礎架構重要組成部分的網路如何利用SDN、IPv6等技術進行改革，才能避免成為阻礙企業數字化轉型的「短板」?

除此之外，下一代網路該如何應對25G甚至是100G網卡帶來的性能挑戰?UCloud虛擬網路是如何演進並解決這些問題的?12月21日UCloud用戶大會上海站「產品和技術專場」將會為你帶來下一代網路這一主題的分享。屆時UCloud技術副總裁楊鐳將帶著對這些問題的深入思考，引領大家走進下一代網路的技術風口。

雲計算給虛擬網路帶來新挑戰

我們知道傳統的數據中心網路由物理交換機和路由器組成，但到了雲時代，隨著SDN和NFV等技術的參與，數據中心的網路邊界正在不斷擴大，從雲伺服器內部的虛擬網路再到數據中心互聯的虛擬網路。其實網路虛擬化並不是一個雲計算時代才新興的概念，簡單來說就是在一個物理網路上模擬出多個邏輯網路來，常見的形式有VLAN、VPC、VPN等。那麼，在公有雲環境下，虛擬網路迎來了哪些新的挑戰?

首先，網路虛擬化需要具備多租戶隔離的能力。最早的VLAN協議中的VID只有12個bit ,僅支持4094個虛擬網路，顯然這對於公有雲廠商是遠遠不夠的，緊接著Overlay技術的出現才解決了這一問題。從早期的NVGRE到現在比較主流的VxLAN和GENEVE都支持24 bits(16M)的租戶ID，恰好滿足了公有雲的多租戶需求。

其次是VPC(Virtual Private Cloud)的能力，VPC可以允許不同租戶甚至同一租戶的網路地址重疊，但廣播域保持獨立，也就是說用戶可以通過VPC在公有雲上隔離出一個自己的專有網路，從而實現不同業務的隔離部署。

最後，網路虛擬化迫切需要結合SDN技術提供靈活、彈性的控制面。傳統網路中如果新增了一個租戶就要去重新配置新的硬體設備，但是如果通過SDN用軟體方式在不觸及物理設備的情況下，動態的去修改網路配置，就可以使虛擬網路能夠輕鬆、快速的進行動態改變。

UCloud虛擬網路的演進之路

在2012年成立之初，UCloud當時採用的是EBTables和IPTables的組合來實現租戶隔離，但很快發現這個技術方案不足以給用戶提供安全、穩定的服務。於是從2013年開始，UCloud的虛擬網路就開始利用SDN技術也就是VPC來實現租戶隔離。經過近5年的技術升級和產品迭代，目前最新的VPC 2.0版本支持靈活的自定義網段、子網跨可用區、可添加NAT網關和網路ACL配置等功能。

2013年底，基於用戶在使用雲主機的同時也有使用物理機的需求，UCloud率先採用硬體SDN交換機推出了和公有雲網路互通的雲主機產品。但到了2015年，硬體SDN交換機OpenFlow流表有限的條目已經不能夠支撐大量的混合雲需求。於是UCloud開發了採用DPDK技術的伺服器集群來替代硬體SDN交換機，隨後更多的DPDK網關作為OVS的補充出現在UCloud虛擬網路中。

到了2017年，隨著25G網路的發展，網路性能提升的速度已經超過了CPU性能提升的速度，UCloud開始研發基於硬體卸載的虛擬網路方案，最終確認下來的方向是可編程交換機和智能網卡同時推進。在這個過程中，UCloud虛擬網路團隊遇到了哪些挑戰?又是通過哪些技術方案來解決的?

再到2017年底，國家開始大力推行IPv6(第六代互聯網協議)的普及，以應對IPv4資源日漸匱乏、服務質量難以保證等制約性問題。各大運營商和雲廠商紛紛開啟新一代IPv6網路的升級改造，目前UCloud已經實現了雲平台部分產品的IPv6切換。但由於這個過程並不是簡單的將IPv4替換為IPv6，因此涉及到很多底層的核心技術都需要根據IPv6的海量地址數進行升級。在IPv4向IPv6過渡的階段，UCloud是如何保證運行在IPv4上的舊業務和切換成IPv6網路的新業務順利打通?又是如何在雲平台實現網路從IPv4向IPv6的演進?

一場大會告訴你如何通往下一代網路

UCloud虛擬網路平台負責人徐亮表示：「從最早的SDN、軟體vSwitch到智能網卡、可編程交換機，軟體在網路中的作用越來越重要」，那麼在」Software is eating the network「的趨勢下，到底該如何為用戶提供更加安全、穩定、高可用的新一代網路?未來又需要掌握哪些核心網路技術呢?

關於下一代虛擬網路的更多問題，12月21日UCloud用戶大會暨Think in Cloud 2018上海站的「產品與技術專場」將會帶來更加詳細的技術解析。此外，UCloud副總裁楊鐳還將分享UCloud極簡產品的設計理念、下一代計算以及全球基礎設施建設等前沿技術話題的深度剖析。

下面這張海報：全球SSH登錄是通過哪種網路技術實現0%丟包、28%輸入效率提升的?秒級全自動快照60G/min的恢復速率下，究竟誰才是「時間的終結者」?硬體隔離組宕機的影響減少100%到200%、內存引發宕機的數量減少90%又是誰在背後「搞事情」?25Gbit/s智能網卡雙上連最高50Gbit/s是真是假?掃描圖中二維碼即可「走進真相」。

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