擁抱IPv6技術 通往下一代網絡

著名的木桶效應告訴我們：“一只水桶能盛多少水取決于最短的那塊木板”。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等硬件發生了巨大的突破，存儲性能也隨著SSD固態硬盤的普及大幅提升，作為IT基礎架構重要組成部分的網絡如何利用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，下一代網絡該如何應對25G甚至是100G網卡帶來的性能挑戰？UCloud虛擬網絡是如何演進并解決這些問題的？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絡這一主題的分享。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絡的技術風口。

云計算給虛擬網絡帶來新挑戰

我們知道傳統的數據中心網絡由物理交換機和路由器組成，但到了云時代，隨著SDN和NFV等技術的參與，數據中心的網絡邊界正在不斷擴大，從云服務器內部的虛擬網絡再到數據中心互聯的虛擬網絡。其實網絡虛擬化并不是一個云計算時代才新興的概念，簡單來說就是在一個物理網絡上模擬出多個邏輯網絡來，常見的形式有VLAN、VPC、×××等。那么，在公有云環境下，虛擬網絡迎來了哪些新的挑戰？

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首先，網絡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個虛擬網絡，顯然這對于公有云廠商是遠遠不夠的，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 ，恰好滿足了公有云的多租戶需求。

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絡地址重疊，但廣播域保持獨立，也就是說用戶可以通過VPC在公有云上隔離出一個自己的專有網絡，從而實現不同業務的隔離部署。

最后，網絡虛擬化迫切需要結合SDN技術提供靈活、彈性的控制面。傳統網絡中如果新增了一個租戶就要去重新配置新的硬件設備，但是如果通過SDN用軟件方式在不觸及物理設備的情況下，動態的去修改網絡配置，就可以使虛擬網絡能夠輕松、快速的進行動態改變。

UCloud虛擬網絡的演進之路

在2012年成立之初，UCloud當時采用的是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。于是從2013年開始，UCloud的虛擬網絡就開始利用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網關和網絡ACL配置等功能。

2013年底，基于用戶在使用云主機的同時也有使用物理機的需求，UCloud率先采用硬件SDN交換機推出了和公有云網絡互通的云主機產品。但到了2015年，硬件SDN交換機OpenFlow流表有限的條目已經不能夠支撐大量的混合云需求。于是UCloud開發了采用DPDK技術的服務器集群來替代硬件SDN交換機，隨后更多的DPDK網關作為 OVS的補充出現在UCloud虛擬網絡中。

到了2017年，隨著25G網絡的發展，網絡性能提升的速度已經超過了CPU性能提升的速度，UCloud開始研發基于硬件卸載的虛擬網絡方案，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虛擬網絡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。各大運營商和云廠商紛紛開啟新一代IPv6網絡的升級改造，目前UCloud已經實現了云平臺部分產品的IPv6切換。但由于這個過程并不是簡單的將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網絡的新業務順利打通？又是如何在云平臺實現網絡從IPv4向IPv6的演進？

一場大會告訴你如何通往下一代網絡

UCloud虛擬網絡平臺負責人徐亮表示：“從最早的SDN、軟件vSwitch到智能網卡、可編程交換機，軟件在網絡中的作用越來越重要”，那么在”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、高可用的新一代網絡？未來又需要掌握哪些核心網絡技術呢？

關于下一代虛擬網絡的更多問題，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登錄是通過哪種網絡技術實現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”？硬件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%又是誰在背后“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”。