網絡的復雜和龐大不言而喻。那么對于目前，簡化網絡結構成為網絡規劃的重點，從而我們提出了一個新的概念，扁平化網絡。扁平化是網絡規劃建設的大趨勢。由于服務器的虛擬化，必須相應地出現一種新的網絡基礎架構，傳統的數據中心網絡必將轉向扁平化和精簡化轉變。

網絡結構的變革

IT的傳統角色一直是提供并管理基于技術的性能，即應用程序、數據庫、網絡、存儲和服務器等集合資產。IT是在不同的技術領域通過項目需求開展的經過一個由計劃，到創建，再到運行的生命周期。這是一個以交付為導向、以技術為中心的方法。

在新一代云的語境下，IT必須重新改造，進入大規模變革階段，從以技術為中心的架構轉變為“以服務為中心”。所謂IT即服務，必須建立在一個動態配置的智能型數據中心基礎之上。

傳統的數據中心更多是技術的簡單堆疊，數據中心建設由業務驅動的，一段時間之后會發現，系統變得越來越龐大雜亂，運維管理越來越復雜。孤島式的體系結構信息難以共享，資源難以整合和動態調配，不僅導致資源利用率和系統應變能力都極低，而且資產利用率和創新效率也遲遲難以提升。

在新一代數據中心中，所有的服務器、存儲器，同時也包括網絡等基礎設施資源將通過虛擬化技術被池化，形成三大共享基礎設施資源池：處理池、存儲池以及網絡池。共享資源池中的資源可按照每一應用系統的需求被初始化分配與快速部署。

在這樣一種變革的驅動下，數據中心的網絡結構必須經歷新一輪的扁平化網絡、融合式網絡的結構調整，只有這樣才能適應整體IT架構因為整合了盡可能多的基礎設施而彈性化的需求，各個業務模塊之間，IT部門與業務部門之間才能更好地相互協調、相互支撐，為業務的快速發展和創新提供更多的可能性空間，提升應變能力和生產力。

在數據中心網絡架構中，路由器是不可或缺的重要部件，沒有它將無法和外部網絡世界建立聯系，因此，路由器尤其是網絡的核心路由器必須面對新環境下新的挑戰。

三層簡化為兩層

國內某家企業的數據中心機房核心路由器從2006年底運行至今，由于業務量增加迅速，相關配置也在增加，出現了CPU負載過高的現象，甚至為此發生故障并導致了整個網絡中斷時間近一個小時。

當前，互聯網應用呈爆炸性增長，網絡流量的分布模式已變得無法預測，用戶數量呈指數曲線增長等等，網絡環境已經發生巨變，激增的數據量對現有的網絡結構和設備提出考驗，快速增長的移動性給網絡的可擴展性帶來很大壓力。同時，網絡也變得非常復雜，這使得運營成本非常高。作為核心的設備，路由器在網絡上處于至關重要的位置，因而也必然面臨著新的變革。

中國工程院副院長鄔賀銓指出，“現在核心路由器的技術進步已經適應不了業務的增加。目前路由器帶寬只能做到四年增加3.7倍，即18個月翻一番，而業務流量卻是每年翻一番。”

經過多年的技術演變和業務發展，當前數據中心的網絡基礎架構通常都是采用樹狀結構，分為接入層、聚合層和核心層。在大多數情況下，數據流從接入層到聚合層再到核心層，然后再返回，層次越多不僅使用的設備會越多，延遲也會增加。網絡中每一跳的代價都很高，而且會增加復雜性。由于這些操作的重復和重疊，無法得到想要的性能，也導致了安全性難以保障。

在傳統網絡中，是依靠不斷添加機器來提升網絡性能的，這種方法增加了數據中心的成本和復雜性。過去，如果要實現經濟利益最大化，就要以犧牲網速、擴展性以及其他性能為代價。然而，在大規模采用服務器虛擬化技術的新一代數據中心里，數據流量將主要集中在本地服務器之間的通信，如果能通過路由器和萬兆以太網交換機幫助扁平化網絡和簡化現有數據中心網絡，既可動態及同時支持更多的用戶、服務以及帶寬，提高性能，也可以幫助用戶節省運營時間，減少數據中心網絡資本性支出。

未來的數據中心的網絡結構會越來越簡單，它可能會由原來的三層變成兩層，即核心層、接入層兩級路由架構：由核心層路由器連接云計算數據中心與接入層路由器，執行各接入層路由匯聚，以及高速數據轉發。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、多業務融合，例如支持豐富網絡接入方式，具備豐富的QoS策略、安全控制策略、應用流量控制、應用加速等業務處理能力。

傳統的網絡基礎架構所具有的先天的復雜性極大地限制了云計算及其他IT系統所需的可持續性與可擴展性。對于新型數據中心的網絡系統來講，簡單就意味著可靠、高效和節約。無論是網絡設計、算法，還是協議，哪一方面的簡化都有可能帶來減少故障點、提升性能、降低管理難度、減少設備數量、降低總體擁有成本等一系列的好處。

虛擬化挑戰

服務器虛擬化、存儲虛擬化已經成為大家認可的概念，然而，核心網絡虛擬化又是什么概念呢？它是如何實現的？

虛擬化技術能夠通過資源共享與合并資源來提高效率并降低成本，它已經被迅速地應用于數據中心與其他設備上。而在網絡核心的交換機和路由器，由于受到法規、運營、組織以及安全等各方面的影響，使得虛擬化工作，變得更具有挑戰性。

根據瞻博網絡的大中華區市場總監陳凱解釋，虛擬化的領域存在兩種技術發展方向。

在網絡系統里，存在著一個大的物理系統，可能如果單一為一個應用或者一個用戶所使用的時候，它的利用率會比較低，通過一些虛擬化的技術，把這一個物理系統，變成多個邏輯上面的子系統，來給不同的應用、不同的用戶所使用。

扁平化網絡的另外一類，就是將一些相對小型的物理系統組合成一個大的虛擬系統，把它變成一個更大的網絡設備，來給對應用流量和網絡帶寬要求更高的用戶和應用來使用。因此，在網絡虛擬化方面有這兩個方面不同的技術和產品。

從設備本身的角度，如果一臺大的路由器，它的處理能力是非常高的，可能給不同的用戶或者不同的應用在使用的時候，它的利用效率就會很低。如果把這一臺大的路由器，也分割成多個小型的邏輯的小路由器，來給不同的用戶和應用使用。那么這樣的技術就叫Virtual Router（虛擬路由器技術），現在，市場上很多高端的路由系統上面，都支持虛擬路由的技術。

虛擬化是數據中心實際的運營模式，因為它在成本和運營方面擁有無可爭辯的優勢。將虛擬化的這些優點帶入核心網絡，能夠建立可擴展的及安全可靠的網絡，在提供創新服務的同時，獲得最大的盈利并保障投資，降低整體擁有成本。 而路由器虛擬化可以獲得更好的故障冗余和管理控制能力，不但可以有效降低網絡復雜性，而且可更好地支持網絡的安全管理和可擴展性。

核心路由器處于網絡中心，隨著路由器技術和應用模式的新一輪變革的興起，它們將成為數據中心網絡架構中“新核能”的聚合地。