在云计算漫漫之旅上，虚拟化将是我们建设架构即服务云不得不跨越的一道坎，而大规模部署虚拟化更是给传统数据中心管理模式、服务器、存储和网络架构规划管理带来巨大的挑战。为培养提高IT团队服务水平和总结有关这些方面的IT管理方法，笔者结合实际工作经验，与大量用户交流与反馈，阅读了国内外一些书籍、互联网资料，在本文就云计算虚拟化交换网络原理、边缘网络、核心网络和产品与发展趋势等方面给出了业务挑战、技术、经济分析和解决方案，希望对读者有所启发。

　　第一节 云计算虚拟化交换网络——原理篇

　　架构即服务云计算

　　云计算是实现方便、快速、简单、按需访问可配置计算资源的管理模型 (部分定义来自nist)，云计算是企业IT资源管理的高级阶段，随业务变化而变化，而不仅仅是IT技术简单合并与应用。云计算所包含内容非常广泛，如图1所示，分成不同层次，从最接近用户的上层到最下面的物理层，包含有业务接口层、应用平台层、分布式操作系统层、虚拟化层、硬件架构层和数据中心设施层，同时有支撑不同层次之间管理和平台，技术之外就作为商业模式出现的云服务交付体系和互联互通标准等。而架构即服务云计算是什么呢，很简单，就是根据用户需求，在虚拟化层、硬件层和数据中心设施基础等实现动态资源管理与调配的云计算服务，具备了这些特征计算模式就可以称之为架构即服务云。

 
　　图1 云计算架构模型

　　在实现架构即服务云计算过程中，虚拟化部署与实施是迈向成功的最关键一步。这里的虚拟化概念是更大范围的架构虚拟化，与我们平时所认为的狭义服务器虚拟化不同，架构即服务云的虚拟化应该是端对端的虚拟化，包括数据中心虚拟化和桌面用户虚拟化，而数据中心虚拟化（英文称为Virtual Data Center或更细分为vPoD，Virtual Point of Delivery）又包含了服务器虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化。在所有虚拟化实现方式之中，以网络虚拟化实现、设计和部署难度最大，因为大多数网络还是基于传统硬件芯片转发机制，无法实现灵活升级，所以只有实现了网络虚拟化，我们才能真正最终实现基础架构端对端的虚拟化，才能实现架构资源动态调度。

　　云计算数据中心资源融合演变

　　谈到云计算数据中心架构，我们知道，如图2所示，数据中心最基本的三种基础资源组成信息基础架构，即服务器、存储和网络。当前融合趋势之一是服务器与存储相互融合，服务器增加内置硬盘容量替代大量直联和近线存储，以分布式文件系统方式管理，存储设备则利用标准服务器实现更大规模横向、竖向扩展和更高性能架构，将原本在服务器上的文件系统内置于存储架构，通过存储内的元数据信息做到了应用智能感知和处理；融合趋势之一是服务器计算节点虚拟化需要更高比如万兆、更强、更灵活网络设备支持，而传统网络设备功能也从游离在服务器之外进入到内部物理，即虚拟化软件交换机，不但如此还在服务器内部实现了虚拟防火墙或虚拟负载均衡，CPU作为服务器内部计算核心在内部网络实现将发挥更大作用；融合趋势之三是基于IP扁平化存储与网络结合更加紧密，需要优化以IP网络为基础支撑的云存储，作为存储服务被异构服务器或客户端调用。在服务器、存储和网络硬件三种基础资源平台上，虚拟化和管理平台建立统一架构资源池，通过标准如RESTful接口进行即时调度管理。

　　实际上，我们仔细分析一下，从云计算数据中心存在的三个基础网络就不难理解前面所述架构融合趋势。如图3，第一个网络是服务器与前端客户之间通信网，特点是高接入、协议兼容，目前常用以太网络,用户对网络价格弹性和敏感性较高；第二个网络是服务器与服务器之间进程通信网，特点是高可靠、低延迟，进程消息微秒级实时同步，目前常用InfinitBand网络，大规模部署时对网络价格敏感性高；第三个网络是服务器与存储阵列之间通信网，特点是满足SCSI的Initiator和Target之间高带宽、高IOPS和可靠性传输，目前通常维持独立IP SAN或FC SAN，对网络价格敏感性一般，因为网络在总存储成本只是少部分，来自数据保护和关键业务的需要也降低了价格弹性。这些两两对象之间的需求就是云计算数据中心架构资源包括网络需求在内的最基本需求。要分析业务IT架构需求、了解用户痛点，规划、设计和实现数据中心架构，根据图2和图3确定的基本原则，就可以做到有的放矢，迎刃而解。

  
　　图2 架构云计算数据中心基础架构 

      
　　图3数据中心基本网络I/O需求  

　　进一步分析，在我们建立虚拟化环境后，服务器与服务器之间通信网被融合到单台物理机内部的不同虚拟机之间，从而服务器与存储通信网、服务器与前端客户网络也被拉到单台物理机内部，导致南北流量从90%减少25%，东西流量成为主流占据75%，如图4所示，这样趋势下，传统系统架构和网络设计势必相应改变才能适应设计要求。这就是我们今天要谈的云计算虚拟交换网络。

 
　　图4云计算虚拟化数据中心I/O演变

　　从历史来看，云计算虚拟交换网络由服务器内部基于软件虚拟交换发展而来，进化发展到基于硬件的数据中心边缘网络，再升级到到数据中心核心层演变，层次叠进，由用户需求推动到不同层面技术革新，从技术创新新反哺到用户需求业务发展，又有新需求促进反复作用，不断提高和前进的过程。