網絡管理員會采用不同的方法來設計高性能網絡。在某些時候，問題的關鍵在于扁平的2層網絡設計，這可能會比較難管理。而這正是虛擬集群交換能夠發揮作用的位置。通過使用虛擬機架技術，網絡團隊可以像管理一個交換機一樣管理多個交換機。

UCLA Laboratory of Neuro Imaging (LONI)正是高性能計算數據中心的定義。這個實驗室專注于人腦圖，同時不斷地將掃描數據添加到千萬億字節大小的成像數據庫中，有將近1,000名研究人員一直使用這個數據庫來嘗試了解和處理諸如老年癡呆癥和精神分裂癥疾病。有數以百計的研究人員會隨時連接數據庫，處理從20MB到上百千兆字節的數據集。

與大多數依賴高性能計算的公司一樣，LONI實現了一個無阻塞的扁平2層網絡，其中所有的服務器機架都直接相連。但是，LONI的信息技術主管David Hasson發現，他所需要的管理功能遠遠大于一個簡單網絡云所具備的功能，而解決方法就是虛擬集群交換技術。虛擬群集交換是通過虛擬機架將大量的頂級機架交換機作為一個整體進行管理的一種技術。

“雖然扁平網絡設計之前是有效的，而且是可管理的，但是問題是來自一個機架的服務器可能會對數據中心的其他部分的性能產生負面影響；而且也很難輕松地確定機架中哪些部分出現了問題，”Hasson解釋道。

因此，Hasson購買了Juniper的EX系列交換機，其虛擬機架功能是這些交換機的一個重大的賣點。

“通過虛擬機架，像是我們擁有了一個扁平網絡，而它實際上是運行在3層上的。我們的網絡拓撲事實上比過去更加復雜。但是將機架交換機作為1個或者2個邏輯機架進行管理，這大大簡化了網絡管理，”Hasson說道。

雖然幾乎每個主流網絡供應商現在都提供了不同名稱的類似技術，但是它們都具有相同的目標：將不同的交換機通過一個虛擬背板整合為一個以太網結構。有些供應商提供了一些使用現有10千兆以太網端口來創建這個虛擬背板的設備，而另外一些供應商則使用一個專用的虛擬機架端口。

數據中心和虛擬化需要扁平網絡和虛擬機架

數據中心網絡和虛擬化的增長給高性能以太網提出了新的要求。在過去，網絡工程師借助于模塊化機架交換機來實現高性能以太網交換，因為它們可以將多個端口整合到一臺設備上。這使得低延遲和快速吞吐的實現成為可能，因為流量只需要穿過在模塊化機架中的高性能背板。這些模塊化交換機對于管理員而言也相對比較簡單，只需要一個管理控制臺就可以管理無數的端口。

然而，將大量的服務器網絡適配器連接到自身機架的一個模塊化交換機上，其成本是很昂貴的，因此具有固定成型因素的頂級機架交換器成了一個更為簡單的選擇。但這種分層的方法并不太適合在動態的虛擬環境中使用。

“如果一個組織能限制虛擬機的移動，那么它可以將90%的工作負載虛擬化，而仍然運行在在現有的網絡拓撲。然而，為了實現除了服務器整合之外的虛擬化好處，工作負載還必須具備高度移動性，并且需要某種新型網絡，”Yankee Group資深副總裁和著名研究人員Zeus Kerravala說道。而這種新型網絡將是一個扁平的2層網絡。